gcc - 分支到 Microblaze CPU 上的中断处理程序，汇编语言

Question

我对汇编语言和 microblaze cpu 还很陌生，并且在中断处理工作方面遇到问题。

我被迫编写自己的启动和初始化例程。 (通常包含在 crt0 中的东西)我想我在分支到指定地址的中断处理程序时做错了。文档中说，从代码地址 0x10 分支到中断处理程序，但是在我的测试程序中它不起作用。

here你可以找到 microblaze 文档。我指的是p。 102(中断和异常处理)

在这里您可以看到“my_crt0_intc.asm”的代码

bri _start
nop
bri _exception_handler
nop
bri _interrupt_handler
nop
bri _hw_exception_handler
nop

/* Starting Point */
    .global _start
_start:     
    brlid   r15, _init_routine
    nop

/* Exception Handler *
    .global _exception_handler
_exception_handler:
/**/

/* Interrupt Handler */
    .global _interrupt_handler
_interrupt_handler:

    /* set led 0010 */
    ori r20, r20, 0x00000002
    swi r20, r0, 0x81400000

    rtid    r14, 8
    nop

/* HW Exception Handler *
    .global _hw_exception_handler
_hw_exception_handler:
/**/

/* Init Routine */
    .global _init_routine
_init_routine:
    /*** Initialize Stack Pointer ***/
    addi    r1, r0, 0x00004000
    /*** ***/

    /*** Initialize Interrupts ***/
    /** GPIO **/
    /* enable interrupts in GIE */
    addi    r19, r0, 0x80000000
    swi r19, r0, 0x8146011C

    /* enable interrupts in channel 1 (and 2, not) in IER */
    addi    r19, r0, 0x00000003
    swi r19, r0, 0x81460128

    /** INTC **/
    /* enable HW interrupts in INTC */
    addi    r19, r0, 0x00000003
    swi r19, r0, 0x8180001C

    /* enable interrupts in INTC IER */
    addi    r19, r0, 0xffffffff
    swi r19, r0, 0x81800008

    /** CPU, enable interrupts in MSR **/
    msrset  r19, 0x00000002
    /*** ***/

    /* Initialize Constants */
    /* r11 = word size, for increment and decrement stack pointer */
    /* addi r11, r0, 4 */

    /*** call main function ***/
    brlid   r15, main
    nop
    /*** ***/

    /*** halting loop ***/
_halting:
    bri _halting
    /*** ***/

    /* Return */
    rtsd    r15, 8
    nop

我的测试程序“test_interrupt_cpu_intc_gpio.asm”旨在通过地址 0x81400000 处的 LED 发出中断信号

/* Main */
    .global main
main:
    addi    r20, r0, 0x0
_loop:

    /* set/unset alive led 0001 */
    andi    r21, r20, 0x00000001
    bnei    r21, _unset_alive
_set_alive:

    ori r20, r20, 0x1
    swi r20, r0, 0x81400000
    bri _no_alive

_unset_alive:

    andi    r20, r20, 0xfffffffe 
    swi r20, r0, 0x81400000
_no_alive:

    /* if gpio isr is set, set led 0100 */
    lwi r21, r0, 0x81460120
    beqi    r21, _unset_gpio
_set_gpio:
    ori r20, r20, 0x4
    swi r20, r0, 0x81400000
    bri _noset_gpio
_unset_gpio:
    andi    r20, r20, 0xfffffffb
    swi r20, r0, 0x81400000
_noset_gpio:

    /* if intc isr is set, set led 1000 */
    lwi r21, r0, 0x81800000
    beqi    r21, _unset_intc
_set_intc:
    ori r20, r20, 0x8
    swi r20, r0, 0x81400000
    bri _noset_intc
_unset_intc:
    andi    r20, r20, 0xfffffff7
    swi r20, r0, 0x81400000
_noset_intc:

    /* begin time loop */
    addi    r21, r0, 0x004af080
_loop_time:
    addi    r21, r21, -1
    bnei    r21, _loop_time
    /* end time loop*/

    bri _loop
    /* return 0*/
    addi    r3, r0, 0
    rtsd    r15, 8
    nop

错误症状是:如果我没有在 MSR 中启用中断，如果通过按下相应的按钮触发中断，则 LED 0001 会闪烁，并且 LED 1000 和 0100 会处于事件状态。然而，在这种情况下，CPU 当然不会处理中断，也不会分支到中断处理程序例程。

但是:如果我在 MSR 中启用中断以启用中断处理，则 led 0001 在开始时会闪烁。触发中断后，led 0001 被永久设置(或者如果中断发生时 led 0001 已取消设置，则取消设置)。 led 1000 和 0100 保持不活动状态，看起来 cpu 停止工作。

我使用mb-gcc工具编译了如下代码:

mb-as test_interrupt_cpu_intc_gpio.o -o test_interrupt_cpu_intc_gpio.o
mb-as my_crt0_intc.asm -o my_crt0_intc.o

mb-ld my_crt0_intc.o test_interrupt_cpu_intc_gpio.o -o ../executable.elf -N

任何帮助都会很棒。这个问题真的很烦人，我已经为此工作了好几天。我确信我错过了代码中的一些本质内容。如果您需要任何其他信息，请告诉我。

更新:

据我所知，mb-gdb 我的程序从地址 0x50 开始。如果这是真的，这就解释了为什么我的分支操作从未被执行。

我尝试了几种方法来确保将基本说明放在正确的位置(1)

    .org    0x0
brai    _start
    .org    0x8
brai    _exception_handler
    .org    0x10
brai    _interrupt_handler
    .org    0x20
brai    _hw_exception_handler

(2) 我尝试链接 mb-gcc 和选项 x1-mode-xmdstub (正如文档中所述，标准 crt0.o 不使用此选项链接) -> 但是，在这种情况下我得到错误，_start的多重定义

(3) 我试过了 mb-ld test_interrupt_cpu_intc_gpio.o my_crt0_intc.o -o ../executable.elf -N

这样，行为会发生变化，但仍然不正确，因为现在 test_interrupt_cpu_intc_gpio.asm 从地址 0x50 开始。

谢谢，塞玛

Answer 1

仅供记录:

问题是程序与起始地址 0x50 链接。但是，根据 microblaze 文档中的规定，中断处理程序的分支(向量)必须位于地址 0x10。

'mb-ld --verbose '给出了这个问题的提示

ENTRY(_start) _TEXT_START_ADDR = DEFINED(_TEXT_START_ADDR) ? _TEXT_START_ADDR : 0x50;

'mb-objdump -dexecutable.elf' 显示

../executable.elf:     file format elf32-microblaze

Disassembly of section .text:

00000050 <_start-0x28>:
  50:   b0000000        imm     0
  54:   b8080078        brai    120     // 78 <_start>
  58:   b0000000        imm     0
  5c:   b80800cc        brai    204     // cc <_exception_handler>
  60:   b0000000        imm     0
  64:   b80800d4        brai    212     // d4 <_interrupt_handler>
  68:   b0000000        imm     0

问题通过选项-Ttest 0x0解决:

mb-ld $CRT_OBJ $OBJ -o ../executable.elf -Ttext 0x0

我还错过了在中断处理程序例程中清除中断状态寄存器的操作，该例程应如下所示(注意 rtid r14, 0 而不是 rtid r14,8):

    .global _interrupt_handler
_interrupt_handler:

    /* set led 0010 */
    ori r20, r20, 0x00000002
    swi r23, r0, 0x81400000
    /**/

    /* clear channel 1 in gpio isr */
    addi    r22, r0, 0x00000001
    swi r22, r0, 0x81460120

    /* acknowledge interrupts in intc from channel 1 of gpio 3b (bit 2) */
    addi    r22, r0, 0x00000002
    swi r22, r0, 0x8180000C

    /* return from interrupt */
    rtid    r14, 0
    nop

总结:OBJDUMP是非常有用的工具! (这对我来说是新的)