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ARM中异常模式的跳转

作者: 时间:2016-11-09 来源:网络 收藏
例如在人的生活中,表情有喜怒哀乐.在ARM工作状态中,也有不同的模式如下表所示:

(详细内容请参考 ARM架构参考手册第二章41页)

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/201611/317864.htm

        对应的中文详细模式如下:

今天主要对ARM的 undefined模式来认识ARM中处理异常的机制,在ARM中,如果遇到异常情况,首先会找异常向量表,如下图(详细请参考ARM架构手册54页)

例如,有以下代码。在板子运行的时候就会发生异常。对应的,由于.word这是undifined异常,对应异常向量表,就会在04这个位子来寻求解决异常的办法.......

1    #include《stdio.h》2 3 int main()4   {5     6       __asm__ __volatile__(7           ".word 0x77n"8       );9   10     11 12   }
异常

但是。。。。不巧的是在ARM中地址00到10地址是ROM,ROM是只可读,不可写的。所以,这就是MMU存在的意义之所在了,来一个“隔山打牛”把内存04这个地址映射到其他可以写入的地方,以后操作04这个地址就是在操作其他地址了。

顺便回顾上一次MMU的代码。详细请参考上一篇笔记

1 2 int (*printf)(char *, ...) = 0xc3e114d8;3 4 void init_ttb(unsigned long *addr);5 void enable_mmu(void);6 7 int main()8 {9 10     printf("hello mmu!n");11     //3040 -> 500-60012     unsigned long *pp=0x51;13     *pp= 0x;14     printf("*pp is%x n",*pp);15 16     enable_mmu();17 18     unsigned long *pv=0x31;19     printf("*pv is %xn",*pv);20 }21 22 void init_ttb(unsigned long *addr)23 {24     unsigned long va = 0;//定义虚拟地址25     unsigned long pa = 0;//定义物理地址26 27     //40-80   ====  408028     for(va=0x40; va<=0x80; va+=0x100){29         pa = va;30         addr[va >> 20] = pa  2;31         //2的目的是将0-2位置为10此时将是小页模式4K32     }33 34     //10-14   ====  101435     for(va=0x10; va<=0x14; va+=0x100){36         pa = va;37         addr[va >> 20] = pa  2;38     }39 40     //30-40   ====  506041     for(va=0x30; va<0x40; va+=0x100){42         pa = va + 0x20;43         addr[va >> 20] = pa  2;44     }45 }46 47 void enable_mmu(void)48 49 {50     unsigned long addr = 0x60;51     init_ttb(addr);52     //step:初始化页表53 54     unsigned long mmu = 1  (1 << 1)  (1 << 8);55     //将MMU的第0,1,8位置156     __asm__ __volatile__(57         "mov r0, #3n"58         "MCR p15, 0, r0, c3, c0, 0n"//manager59         "MCR p15, 0, %0, c2, c0, 0n"//addr  60         "MCR p15, 0, %1, c1, c0, 0n"// enable mmu61         :62         : "r" (addr), "r" (mmu)63         : "r0"64     );65     printf("MMU is enable!n");66 }67 

在代码中,首先,在0x 31的地址中存入了数据0x11.然后,将0x30地址映射到了0x50的地址中,最后,打印0x51地址里的值,就是打印0x31的地址里的值。

以下是对于处理异常模式跳转的代码:

1 2 int (*printf)(char *, ...) = 0xc3e114d8;3 4 void init_ttb(unsigned long *addr);5 void enable_mmu(void);6 unsigned long volitale_init();7 void memcopy(unsigned long* dest,unsigned long* source,int len);8 9 int main()10 {11     //发生异常时会进入异常模式跳转到0 4地址处理异常事件   12     unsigned long source_addr=volitale_init();13     //异常事件处理函数14     printf("souce addr is %xn",source_addr);15     //将异常处理地址的值放到0x6416     memcopy(0x64,source_addr,0x100);17 18     enable_mmu();19     //内存映射将0x04映射到0x6004    20     __asm__ __volatile__(21          ".word 0x77n"22      );23     printf("welcome back! n");24 25 26 }27 28 void memcopy(unsigned long* dest,unsigned long* source,int len)29 {30     int i=0;;31     for(i=0;i> 20] = pa  2;88         //2的目的是将0-2位置为10此时将是小页模式4K89     }90 91     //00-10   ====  607092     for(va=0x00; va<=0x10; va+=0x100){93         pa = va+0x60;94         addr[va >> 20] = pa  2;95     }96 97     //10-14   ====  101498     for(va=0x10; va<=0x14; va+=0x100){99         pa = va;100         addr[va >> 20] = pa  2;101     }102 103     //30-40   ====  5060104     for(va=0x30; va<0x40; va+=0x100){105         pa = va + 0x20;106         addr[va >> 20] = pa  2;107     }108 }109 110 void enable_mmu(void)112 {113     unsigned long addr = 0x70;114     init_ttb(addr);115     //step:初始化页表116 117     unsigned long mmu = 1  (1 << 1)  (1 << 8);118     //将MMU的第0,1,8位置1119     __asm__ __volatile__(120         "mov r0, #3n"121         "MCR p15, 0, r0, c3, c0, 0n"//manager122         "MCR p15, 0, %0, c2, c0, 0n"//addr  123         "MCR p15, 0, %1, c1, c0, 0n"// enable mmu124         :125         : "r" (addr), "r" (mmu)126         : "r0"127     );128     printf("MMU is enable!n");129 }
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在程序中,

volitale_init()函数的作用就是获得处理异常函数的地址,存到变量source中并返回.

voctor_start汇编函数主要就是实现了从SVR模式跳入到UND模式,在UND模式中打印了一句话

hello undefined并且跳出来在代码中,跳转模式主要有三步,而跳出模式也有两步,代码中没给出,就是/1:将CPSR保存在SPSR中2:将PC保存到新模式下的lr中;。

memcopy()函数的作用是:将source_addr里的数据拷贝到0x64地址,一共拷贝len个地址

实际上就是将处理异常函数的地址存到可以读写的地址。下次到0x04地址找处理函数的时候久直接调用到了处理异常函数。

接下来是enable_mmu()函数,用法与上一个一样。但是,此时在制表函数init_ttb()中。新把

从00-10的地址映射到了60--70 地址

对于汇编部分,对于不太了解的没关系,主要了解实现功能是什么。掌握主要流程, 到最后再作

统一总结。

Makefile:

1 2 all:3     arm-none-linux-gnueabi-gcc -c mmu.c -o mmu.o4     arm-none-linux-gnueabi-ld -Ttext=0x41 mmu.o  -o mmu 5     arm-none-linux-gnueabi-objcopy  -Ielf32-littlearm -Obinary  mmu mmu.bin6 7 clean:8     rm -rf mmu mmu.o  mmu.bin9 10 11 
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在PC终端make

在minicom板子上dnw到41地址go41

  



关键词: ARM异常模式跳

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