【裸机开发】Reset 中断服务函数（汇编实现）

目录

一、Reset 中断服务函数的实现步骤

二、汇编实现 Reset 中断服务函数

1、禁止/打开全局中断

2、设置SP指针

3、清除 .bss 段

4、完整 Reset 中断服务函数

一、Reset 中断服务函数的实现步骤

实现 Reset 中断服务函数的基本步骤如下：

  • 设置各个模式下的SP指针。当中断发生后，会进入到对应的工作模式下，每个工作模式下要运行程序，肯定要用到栈，因此我们需要初始化不同模式下的栈指针。
  • 清除 bss 段。
  • 跳转到 main 函数。

有的时候我们为了防止执行中断服务函数的时候，不会被其他更高优先级的中断打断，我们可以在最开始禁止全局中断（禁止 IRQ、FIQ中断），然后在末尾打开全局中断。

  • 禁止全局中断
  • 设置各个模式下的SP指针。
  • 清除 bss 段。
  • 打开全局中断
  • 跳转到 main 函数

二、汇编实现 Reset 中断服务函数

1、禁止/打开全局中断

这里我们可以操作 CPSR 寄存器来实现，但汇编给我们提供了简单快捷的指令来禁用/打开全局中断

指令描述
cpsid i禁止IRQ中断
cpsie i使能IRQ中断
cpsid f禁止 FIQ 中断
cpsie f使能 FIQ 中断

2、设置SP指针

ARM 一共有九种工作模式，但是这里我们不打算一个个设置，只设置一些可能会用到的，比如 SVC、IRQ、USER、SYS 等。因为 SYS 和 USER 模式共用一个SP指针，即共用一个栈，所以二选一设置即可。（每种模式下的栈都给 2 M 大小）

每一种模式下的 SP 设置方式都类似：

  • 修改 CPSR 寄存器切换到某一模式下
  • 设置该模式下的SP指针（R13寄存器）

  1. /* 切换到 SVC 模式 */
  2. mrs r0, cpsr                @ 将 cpsr 寄存器的内容读取到 r0 寄存器
  3. bic r0, r0, #0x1f           @ 将 r0 的低五位清零，运算结果放到 r0
  4. orr r0, r0, #0x13           @ 让 r0 的低五位或上 10011（0x13）,结果保存到 r0
  5. msr cpsr, r0                @ 将 r0 的值写入到 cpsr 寄存器
  6. ldr sp,=0x80200000          @ 设置栈指针
  7.  
  8. /* 切换到 SYS 模式 */
  9. mrs r0, cpsr                @ 将 cpsr 寄存器的内容读取到 r0 寄存器
  10. bic r0, r0, #0x1f           @ 将 r0 的低五位清零，运算结果放到 r0
  11. orr r0, r0, #0x1f           @ 让 r0 的低五位或上 11111（0x1f）,结果保存到 r0
  12. msr cpsr, r0                @ 将 r0 的值写入到 cpsr 寄存器
  13. ldr sp,=0x80400000          @ 设置栈指针
  14.  
  15. /* 切换到 IRQ 模式 */   
  16. mrs r0, cpsr                @ 将 cpsr 寄存器的内容读取到 r0 寄存器
  17. bic r0, r0, #0x1f           @ 将 r0 的低五位清零，运算结果放到 r0
  18. orr r0, r0, #0x12           @ 让 r0 的低五位或上 10010（0x12）,结果保存到 r0
  19. msr cpsr, r0                @ 将 r0 的值写入到 cpsr 寄存器
  20. ldr sp,=0x80600000          @ 设置栈指针

3、清除 .bss 段

4、完整 Reset 中断服务函数

  1. /* 复位中断 */ 
  2. Reset_Handler:
  3.     cpsid i                     /* 禁止IRQ */
  4.     cpsid f                     /* 禁止FIQ */
  5.  
  6.     /* 切换到 SVC 模式 */
  7.     mrs r0, cpsr                @ 将 cpsr 寄存器的内容读取到 r0 寄存器
  8.     bic r0, r0, #0x1f           @ 将 r0 的低五位清零，运算结果放到 r0
  9.     orr r0, r0, #0x13           @ 让 r0 的低五位或上 10011（0x13）,结果保存到 r0
  10.     msr cpsr, r0                @ 将 r0 的值写入到 cpsr 寄存器
  11.     ldr sp,=0x80200000          @ 设置栈指针
  12.  
  13.     /* 切换到 SYS 模式 */
  14.     mrs r0, cpsr                @ 将 cpsr 寄存器的内容读取到 r0 寄存器
  15.     bic r0, r0, #0x1f           @ 将 r0 的低五位清零，运算结果放到 r0
  16.     orr r0, r0, #0x1f           @ 让 r0 的低五位或上 11111（0x1f）,结果保存到 r0
  17.     msr cpsr, r0                @ 将 r0 的值写入到 cpsr 寄存器
  18.     ldr sp,=0x80400000          @ 设置栈指针
  19.  
  20.     /* 切换到 IRQ 模式 */   
  21.     mrs r0, cpsr                @ 将 cpsr 寄存器的内容读取到 r0 寄存器
  22.     bic r0, r0, #0x1f           @ 将 r0 的低五位清零，运算结果放到 r0
  23.     orr r0, r0, #0x12           @ 让 r0 的低五位或上 10010（0x12）,结果保存到 r0
  24.     msr cpsr, r0                @ 将 r0 的值写入到 cpsr 寄存器
  25.     ldr sp,=0x80600000          @ 设置栈指针
  26.  
  27.     /* bss 段清零 */
  28.     ldr r0, =__bss_start
  29.     ldr r1, =__bss_end
  30.     mov r2, #0
  31.     bl bss_loop                 @ 跳转到 bss_loop，LR寄存器自动保存下一条指令地址
  32.  
  33.     cpsie f                     /* 使能FIQ */
  34.     cpsie i                     /* 使能IRQ */
  35.  
  36.     b main                      @ 跳转到 main 函数
  37.  
  38. bss_loop:
  39.     stmia, r0!, {0}
  40.     cmp r0, r1
  41.     bne bss_loop
  42.  
  43.     mov pc, lr                  @ 清零完毕后回到原位置

跳转指令参考：b、bl 跳转指令

注：本文转载自blog.csdn.net的仲夏夜之梦~的文章"https://blog.csdn.net/challenglistic/article/details/131231054"。版权归原作者所有，此博客不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如有侵权，请联系我们删除。
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