第014课 异常与中断
1. 概念引入与处理流程
2. CPU模式(Mode)_状态(State)与寄存器
7种Mode: usr/sys
undefined(und)
Supervisor(svc)
Abort(abt)
IRQ(irq)
FIQ(fiq)
2种State: ARM state
Thumb state
寄存器: 通用寄存器
备份寄存器(banked register)
当前程序状态寄存器(Current Program Status Register) : CPSR
CPSR的备份寄存器: SPSR(Saved Program Status Register)
参考书籍: 杜春雷<ARM体系结构与编程>
3. 不重要_Thumb指令集程序示例
GCC的ARM编译选项
https://www.cnblogs.com/QuLory/archive/2012/10/23/2735226.html
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/ARM-Options.html
Getting GCC to compile without inserting call to memcpy
https://stackoverflow.com/questions/6410595/getting-gcc-to-compile-without-inserting-call-to-memcpy
4. und异常模式程序示例
http://web.mit.edu/gnu/doc/html/as_7.html
作业：程序有2个BUG
a. 014_und_exception_014_004/001有一个BUG，把以下字符串多加一个字符，看看程序还能否运行。
und_string:
.string "undefined instruction exception"
尝试分析反汇编，找到原因(实在找不到的话，下一节视频有讲)
b. 014_und_exception_014_004/002有一个BUG，把start.S中"bl print1"去掉，
看看未定义指令异常会不会发生
如果能自己解决这个BUG，那么绝对学到家了。
我用了整整一个上午才发现原因(哈，我先不说原因，后面的视频也没有讲)。
这BUG是一个同学发现的，原因是我找出来的。
5. swi异常模式程序示例
swi: software interrupt
作业: 实际上LINUX系统中app调用的open, read等函数就是通过执行swi命令触发异常，在异常处理函数中实现文件的打开、读写功能。
我们可以实现类似的功能，写一个 led_ctrl 汇编函数:
a. 它可以接收1个参数
b. 它会在栈中保存参数
c. 它调用swi #val，这个val来自所接收的参数
d. 恢复参数、返回
修改swi异常处理函数，
a. 根据val来点灯、灭灯
修改main函数，调用 led_ctrl(0),led_ctrl(1)
6. 按键中断程序示例_概述与初始化
7. 按键中断程序示例_完善
作业：对于按键S2，使用快中断支持它。
a. 编写FIQ的中断处理函数，实现保存环境、恢复环境的功能
b. 编写按制的中断处理函数，实现点灯、灭灯功能
c. 修改中断控制器，把S2对应的INTMOD设置为FIQ
8. 定时器中断程序示例
参考书籍<<嵌入式Linux应用开发完全手册>>第10章
使用定时器来点灯实现计数
作业：最后一个程序用到了函数指针、注册中断等概念。
这对C语言的要求越来越高。
main函数中用到这3个初始化函数，
led_init();
interrupt_init();
key_eint_init();
把它们放在一个函数指针数组里，用一个for循环逐个调用
MOVS总是会影响CPSR, 包括N,Z,C标志位，执行MOVS pc, lr时，CPSR会被SPSR覆盖(内核态，USER和SYSTEM模式下没有SPSR）
'^'是一个后缀标志,不能在User模式和Sys系统模式下使用该标志.该标志有两个存在目的:
a.对于LDM操作,同时恢复的寄存器中含有pc(r15)寄存器,那么指令执行的同时cpu自动将spsr拷贝到cpsr中
如:在UND中断返回代码中
ldmfd sp!, {r0-r13,pc}^//当指令执行完毕,pc跳转之前,将spsr的值自动拷贝到cpsr中
b.数据的送入、送出发生在User用户模式下的寄存器,而非当前模式寄存器
如:ldmdb sp,{r0 - lr}^;表示sp栈中的数据回复到User分组寄存器r0-lr中,而不是恢复到当前模式寄存器r0-lr