Question

我正在经历不同的ARM处理器模式。我想在处于不同模式时检查处理器状态（例如：寄存器值）。

那么有人可以帮我找出样本代码以将处理器置于不同的模式吗？

例如，我找到了未定义模式的代码： asm volatile (".short 0xffff\n");

Answer 1

如果您希望从用户空间测试模式，这是一个难题。如果系统中没有 FIQ 外围设备，则可能无法进入 FIQ 模式。您的系统可能根本没有使用监控模式等。要进入中止模式，您可以使用无效指针，或使用mmap。但是，如果没有内核的帮助，从用户空间回答所有模式切换将是书本（或不可能）。使用 / proc 或 / sys 文件创建测试模块并使用以下技术实现内核代码将是最直接的方法。

您应该知道并非所有模式切换都允许。例如，除非通过异常机制，否则您可能永远不会从用户模式切换到任何其他模式。另一个问题是每个ARM模式都有寄存器。其中一个是非常重要的sp（或堆栈指针）和lr（或链接寄存器）that is fundamental to 'C' code。

使用内联汇编程序的宏来绑定测试片段通常比使用函数调用更安全。测试代码不得调用外部例程。这可能很困难，因为使用浮点等可能导致编译器插入隐藏的子例程调用。您应该检查生成的汇编程序并为其他人提供注释。

 /* Get the current mode for restoration. */
 static inline unsigned int get_cpsr(void)
 {
     unsigned int rval;
     asm (" mrs %0, cpsr\n" : "=r" (rval));
     return rval;
 }

您可以将其放在头文件中。编译器将内联代码，因此，您只需将msr指令放在例程中。

要更改模式，请使用类似

的定义

 /* Change the mode */
 #define change_mode(mode) asm("cps %0" : : "I"(mode))

Tangr有正确的模式定义，

#define MODE_USR        0x10   /* Never use this one, as there is no way back! */
#define MODE_FIQ        0x11   /* banked r8-r14 */
#define MODE_IRQ        0x12
#define MODE_SVC        0x13
#define MODE_MON        0x16
#define MODE_ABT        0x17
#define MODE_UND        0x1B
#define MODE_SYS        0x1F   /* Same as user... */

您还需要恢复以前的模式，

#define restore_mode(mode) \
     mode &= 0x1f; \
     asm(" msr cpsr, %0\n" : : "r"(mode) : "cc")

将它们放在一起如下，

  void test_abort(void)
  {
     unsigned int old_mode = get_cpsr() & 0x1f;
     change_mode(MODE_ABT);
     /* Your test code here... must not call functions. */
     restore_mode(old_mode);
  }

这直接回答了你的问题。但是，由于所有困难，编写汇编程序以实现测试通常更容易。我相信您正在尝试利用现有的Linux代码来测试所有模式。这不是ARM-Linux的设计目标，如果没有修改源代码，它将很难实现，并且如果它是高度系统特定的。

Answer 2

你需要内联汇编，因为C没有内置的方法来实现你想要的。这不是最有效的方法（我的GCC仍会生成无用的mov r3, #0指令）。

你最好在裸装配中实现这个功能。

#define MODE_USR        0x10
#define MODE_FIQ        0x11
#define MODE_IRQ        0x12
#define MODE_SVC        0x13
#define MODE_ABT        0x17
#define MODE_UND        0x1B
#define MODE_SYS        0x1F

#define MODE_MASK       0x1F

void switch_mode(int mode) {
        register unsigned long tmp = 0;

        mode &= ~MODE_MASK;

        asm volatile(
                "mrs %[tmp], cpsr_all \n"
                "bic %[tmp], %[tmp], %[mask] \n"
                "orr %[tmp], %[tmp], %[mode] \n"
                "msr cpsr_all, %[tmp] \n"
                : : [mode] "r" (mode), [mask] "I" (MODE_MASK), [tmp] "r" (tmp)
        );
}

该功能仅设置程序状态寄存器中的模式位。您可以在ARM参考手册中找到适用于您的确切体系结构的常量。

以下是我的编译器生成的代码：

00000000 <switch_mode>:
   0:   e3c0001f    bic r0, r0, #31   ; sane-ify the input
   4:   e3a03000    mov r3, #0        ; useless instruction generated by gcc
   8:   e10f3000    mrs r3, CPSR      ; saves the current psr
   c:   e3c3301f    bic r3, r3, #31   ; clear mode bits
  10:   e1833000    orr r3, r3, r0    ; set mode bits to the inputted bits
  14:   e129f003    msr CPSR_fc, r3   ; set current psr to the modified one
  18:   e12fff1e    bx  lr

如何使用C程序将ARM处理器置于不同模式？

2 个答案: