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新1期视频第14课und异常中断模式的bug以及对应的解决方法

时间:2023-07-03 11:05:30浏览次数:42  
标签:r0 14 bl sp 异常中断 ldr und r1


正在学习新1期第14课und异常模式程序示例的同学,可能会发现014_und_exception_014_004\001的代码存在如下BUG,学员在论坛反馈后,我们已经第一时间解决,下面将以对话的形式完整的呈现这个解决方案。

**学员azoxi:**对ARM裸机加强版-第14课 und异常模式有打印异常疑惑,以下是我的start.S 代码(在源码基础上稍作修改):

.text
.global _start

_start:
        b reset   /*vector 0 : reset*/
        b do_und  /*vector 4 : undefined*/

do_und:

        /* 执行到这里之前:
         * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M0-M4被设置为11011,进入到und模式
         * 4. 跳转到0x4的地址执行程序
         */

        /*sp_und 这个模式下的栈还未设置,先设置它*/
        ldr sp, =0x34000000

        /*保存现场*/
        /*在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12寄存器的值,所以先保存*/
        /*lr是异常处理完后的返回地址,也需要保存*/
        stmdb sp!, {r0-r12, lr}

        /*处理异常*/
        mrs r0, cpsr
        ldr r1, =und_string
        bl printException

        /*恢复现场*/
        ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /*^会把spsr的值回复到cpsr中*/

und_string:
        .string "undefined instruction exception"        

reset:
        /* 关闭看门狗 */
        ldr r0, =0x53000000
        ldr r1, =0
        str r1, [r0]

        /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
        /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
        ldr r0, =0x4C000000
        ldr r1, =0xFFFFFFFF
        str r1, [r0]

        /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
        ldr r0, =0x4C000014
        ldr r1, =0x5
        str r1, [r0]

        /* 设置CPU工作于异步模式 */
        mrc p15,0,r0,c1,c0,0
        orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
        mcr p15,0,r0,c1,c0,0

        /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
         *  m = MDIV+8 = 92+8=100
         *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
         *  s = SDIV = 1
         *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
         */
        ldr r0, =0x4C000004
        ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
        str r1, [r0]

        /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
         * 然后CPU工作于新的频率FCLK
         */


        /* 设置内存: sp 栈 */
        /* 分辨是nor/nand启动
         * 写0到0地址, 再读出来
         * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
         * 否则就是nor启动
         */
        mov r1, #0
        ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
        str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
        ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
        cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
        ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
        moveq sp, #4096  /* nand启动 */
        streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

        bl sdram_init        

        bl        copy2sdram  /*调用c函数copy 参数:src, dest,len*/

        bl clean_bss  /*调用c函数清楚bss段 参数:start, end*/

        bl uart0_init
        //bl uart0_init    

        //bl print1    如果没这条指令,下面的异常测试将不会执行,是不是因为加上了这条指令bin文件刚好不满足前4k?,我就在上面添加两条bl uart0_init  ,还是没有输出
       这里面很有疑惑,希望能解答。
und_code:
        .word 0xdeadc0de  /*为了测试arm进入未定义指令模式,插入未定义指令*/
                 
        ldr pc, =main  /* 绝对跳转,跳到SDRAM  */

halt:
        b halt

我的问题:没有调用bl print1,后面的异常没有任何输出,但是其他串口打印都正常,加上这条就有异常输出,什么原因?

韦东山:这是一个课后作业,也是我的失误引入的一个BUG。
0xdeadc0de 是一条“条件执行命令”,
ARM指令中,bit32-bit28表示执行条件,看下表,0xd表示小于或等于时才执行;
这个条件在上面的bl print1中恰好满足,
所以: 0xdeadc0de 会执行,并且导致und异常。
当把 bl print1去掉后,0xdeadc0de的执行条件不满足,这指令不执行。

解决方法:把 0xdeadc0de 改为0xeeadc0de ,它是无条件执行。

附:s3c2440指令条件码。

新1期视频第14课und异常中断模式的bug以及对应的解决方法_ARM中断



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