arm嵌入式系统中断向量表的动态配置

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1、ARM嵌入式系统中断向量表的动态配置

2、第1内容显示中摘要：通常32位ARM嵌入式系统的中断向量表是在程序编译前设置好的，每次编写中断程序都要改C程序的汇编启动代码，相当繁琐。本文给出一种配置ARM中断向量表新方法。该方法比通常方法仅增加一条指令执行时间，简便高效，功能完备，向量表在运行时动态生成，C程序可以使用固定向量表的启动代码，并可隐藏起来。引言　　一般32位ARM嵌入式系统的中断向量表是程序编译前设置好的。在编写32位ARM嵌入式系统的中断服务程序、设置和修改ARM体系结构的中断向量表时，常感到相当麻烦，不得不修改汇编代码，对不喜欢使用汇编代码编程的程序员尤其如此。当需要在程序运行过程

3、中动态修改中断向量的程序时会感到更为不便，不得不增加很多分支处理指令才能实现。为此本文提出一种简便高效的配置方法，实现了ROM固化程序在运行时动态配置ARM嵌入式系统中断向量表的功能。1ARM中断向量两种设置方法　　在32位ARM系统中，一般都是在中断向量表中放置一条分支指令或PC寄存器加载指令，实现程序跳转到中断服务例程的功能。例如：IRQEntryBHandleIRQ跳转范围较小BHandleFIQ或IRQEntryLDRPC，=HandleIRQ跳转的范围是任意32位地;址空间LDRPC，=HandleFIQ　　LDR伪指令等效生成1条存储读取指令和1条32位常数定义指令。32位常数存

4、储在LDR指令附近的存储单元中，相对偏移小于4KB。该32位数据就是要跳转到的中断服务程序入口地址。　　之所以使用LDR伪指令，是因为ARM的RISC指令为单字指令，不能装载32位的立即数(常数)，无法直接把一个32位常数数据或地址数据装载到寄存器中。下面一段程序与上述伪指令功能等效，但中断向量表描述得更为清晰。其中VectorTable为相对LDR指令的偏移量：IRQEntryLDRPC，VectorTable+0；与LDRPC，=HandleIRQ等效LDRPC，VectorTable+4；与LDRPC，=HandleFIQ等效……VectorTableDCDHandleIRQDCDHa

5、ndleFIQ……HandleIRQ……HandleFIQ　　一般ARM嵌入式系统的程序都是固化在从00000000H开始的低端ROM空间中，中断向量表VectorTable也是固化在ROM中，所以上述两种方法都无法在程序运行时动态随机修改中断向量表。不论对于初学ARM处理器的程序员还是有经验的程序员，设置中断向量都相当繁琐，必须修改ARM的C程序的启动代码。一段晦涩的汇编代码很不方便，比较容易出错。2X86与ARM处理器中断向量表比较　　实模式X86程序员都熟悉，在X86体系结构的PC系统中，不论是用汇编还是用C语言，都可以动态随机地设置、修改中断向量表——只需简单地把中断服务例程的入口地

6、址写入到中断向量表数据区，即可完成向量表的设置。　　X86向量表设置方便的原因有两个。其一是中断向量表与程序代码完全分离，中断向量表设置在RAM数据空间，向量表存放的数据是纯粹地址数据；而在ARM向量表中存放的是与中断服务例程入口有关的一条分支指令。另一个原因是，除BIOS外，大多数PC程序都是在运行时加载到RAM中的，程序数据是不加区别的，所以可以很容易在程序运行的过程中从数据生成程序，并可以很容易把CPU控制权转到新生成的程序中。　　表面上看，在ARM第二种中断向量设置方法的向量表VectorTable中也是纯地址数据，不含指令代码，似乎可以把VectorTable设置在RAM数据段中。

7、然而一般ARM体系的ROM代码段和RAM数据段间的偏移远大于212，故超出了LDR使用PC为基址的相对寻址范围。　　代码中的VectorTable是一个与当前PC间的一个偏移，LDR指令的相对地址是在编译时计算的，要求VectorTable<212，所以VectorTable不能随意安排在RAM空间中。VectorTable一般只能安排在中断跳转指令附近的代码区内中。3ARM结构中中断向量表的动态配置方法　　要在ARM结构中实现与X86中一样方便的中断向量的随机存取功能，向量表的地址数据必须可以安排在任意32位地址的RAM空间中。为此，中断处理必须增加一条指令，先跳转到向量表，然后执行

8、向量表中动态生成的跳转指令，跳转到中断服务程序，参见下列初始化代码：;******向量表******ENTRY；原向量偏移，中断号BResetHandle；0x00，00LDRPC，=NesungLimited.S3C44B0XRISCMicroprocessorDatasheet.20012马忠梅，马广云，等.ARM嵌入式处理器结构与应用基础.北京：北京航空航天大学出版社，20023ARMLimited.A