编写自己的SVC调用ARM汇编

Question

我想知道在基于arm的微控制器上编写SVC调用的正确方法。

到目前为止，我的理解是ARM有一个异常向量表，这意味着任何程序中的第一个指令都必须是适当处理程序的分支:

RESET          ;Handles reset
UNDEFINED      ;Undefined instructions
SVC             BL            SVC_Entry 
PRE_ABORT      ;Prefetch abort
DAT_ABORT      ;Data abort

然后，每次运行SVC指令时，模式切换为supervisor, SVC提供的编号存储在R0中，程序将分支到相应的处理程序:

;== Handling SVC calls ========================================================
Max_SVC     EQU 1
SVC_Entry   CMP R0, #Max_SVC            ;Check upper limit
            BHI SVC_end                 ;Does nothing if unknown    
            ADD R0, PC, R0, LSL #2      ;Calculate table address
            LDR PC, [R0, #0]        
Jump_table  DEFW    SVC_0                   ;Halt
            DEFW    SVC_1                   ;Print string
;== SVC calls ================================================================
SVC_1       B   SVC_end
SVC_end     MOVS    PC, LR          ;Exiting

那么，如果我们有这些指令:

ADR R1, string       ;R1 points to the string
SVC 1                ;SVC_1 handles the printing

程序必须切换到主管模式，将数字"1"存储在R0中，然后按照跳转表分支到SVC_1，运行代码并切换回用户模式。

正确吗?我做得对吗?

到目前为止，我遇到的问题是，我的编译器对这行说"操作符预期":

SVC             BL            SVC_Entry 

关于这个主题的信息很难在互联网上找到，我只是想知道如何正确使用ARM微控制器上的SVC调用。

非常感谢。

EDIT:底层处理器是ARM9时钟，大约240 MHz。它生活在AT91微控制器。它所在的实验室板已被修改以适应我大学的需要。

代码通过串行端口使用定制程序加载到板上。该程序还允许调试。

Answer 1

如前所述，不要使用BL跳转到SVC条目，使用b。有一个例程先决定确定SVC编号。(我的程序叫做SVC_dispatcher)。你在哪个大学读书?我将尝试彻底地解释这一点，不假设你知道多少或不知道多少。我已经输入了正确的术语，所以如果我的评论不清楚或者你想要更深入的信息，你可以谷歌更多信息。我不确定用冒号标记的方法，我习惯了一个旧的指令集。

好运

SVC_dispatcher
            PUSH    {LR}              ;  always save your LR
            LDR     R14, [LR, #-4]    ; its been stacked, so we can it (LR is R14)
   ; the link register is the line after the SVC instruction
   ; above, we load the instruction that is one before the 
   ; link register (#-4 preindexed load) means instruction (SVC 1) into R14.                      
   ; Use bit clear to remove the mnemonic from the  32 bit instruction, 
  ; leaving the data (1)     
             BIC     R14, R14, #&FF000000  
SVC_entry
            CMP     R14, #Max_SVC
            BHI     SVC_unknown
            ADR     R1, Jump_Table        ; use this format, never add to the PC
            LDR     PC, [R1, R14, LSL #2] 
       ; Beware: PC can be changed by IRQs **AT ANY TIME**
Jump_Table                                 ; you know the drill here
            DEFW    SVC_0            
            DEFW    SVC_1
SVC_0       B       SVC_end
SVC_1       BL      printString     ; consider stacking registers that printString 
            B       SVC_end         ; will corrupt
SVC_end     POP     {LR}            ; restore link register 
            MOV     PC, LR          

Answer 2

只是补充一下Yoker上面的回答来澄清一下:

正如Yoker回答的例子所示，传统上来自SVC指令的数字不存储在R0中(如您在问题中所述)，您应该从代码中检索它，直接从SVC指令读取即时值。

要做到这一点，您需要在返回地址之前获得指向指令的指针，例如，如果您有这些指令:

0x800010: ADR R1, string       ;R1 points to the string
0x800014: SVC 1                ;SVC_1 handles the printing
0x800018: ADD R1, R2           ;The next instruction after the SVC where LR will point to

返回地址将是LR=0x800018，然后我们可以检索SVC指令的地址LR-4=0x800014，读取该地址内容(这是SVC 1指令)并只获得它的第一个字节(我们忽略SVC操作码，只获得直接值)。

因此，在Yoker的例子中，我们可以看到下面的指令正是这样做的:

LDR     R14, [LR, #-4]
BIC     R14, R14, #&FF000000

下面是另一个在cortex M0中使用C代码的例子(拇指指令):

void SVC_Handler(void)
{
    // Get stack pointer, assuming we the thread that generated
    // the svc call was using the psp stack instead of msp
    unsigned int *stack;
    asm volatile ("MRS %0, pspnt"  : "=rm" (stack) );
    // Stack frame contains:
    // r0, r1, r2, r3, r12, r14, the return address and xPSR
    // - Stacked R0 = stack[0]
    // - Stacked R1 = stack[1]
    // - Stacked R2 = stack[2]
    // - Stacked R3 = stack[3]
    // - Stacked R12 = stack[4]
    // - Stacked LR = stack[5]
    // - Stacked PC = stack[6]
    // - Stacked xPSR= stack[7]
    // Thumb instructions have 2 bytes instead of 4, then get
    // the first byte of the instruction right before the
    // instruction pointed by the stacked PC
    unsigned int svc_number = ((char *)svc_args[6])[-2];
    switch(svc_number) {
        case 0:
            ...
            break;
        case 1:
            ...
            break;
    }