cortex M3 系统svc 系统调用

STM32 SVCall

一个特殊的中断：SVCall

简述：一种由程序进行触发的中断，默认开启

起源：SVC（系统服务调用，亦简称系统调用）多用于在操作系统之上的软件开发中。SVC 用于产生系统函数的调用请求。例如，操作系统不让用户程序直接访问硬件，而是通过提供一些系统服务函数，用户程序使用 SVC 发出对系统服务函数的呼叫请求，以这种方法调用它们来间接访问硬件。因此，当用户程序想要控制特定的硬件时，它就会产生一个 SVC 异常，然后操作系统提供的 SVC 异常服务例程得到执行，它再调用相关的操作系统函数，后者完成用户程序请求的服务。

用途：可以通过设置，使得一段代码能够被某些中断打断，而不能被另外一些中断打断，比如可用于确保模拟IIC的时序不被打断而造成通信失败

注意：

• 　SVC  异常是必须立即得到响应的（若因优先级不比当前正处理的高，或是其它原因使之无法立即  响应，将引发HardFault）
•    主从优先级等等概念和普通中断相同（且地位相同，即该特殊中断其实也不特殊）//祝：默认情况下，除HardFault和NMI,其它中断的优先级均为0,0（附加提醒，group设置需先于priority设置），！！BUT！！，中断优先级的设置需要这么调用：NVIC_SetPriority(SVCall_IRQn,NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(), 1, 1));

 在C中使用SVCall

　　SVC服务函数使用堆栈进行参数传递，故C语言版的SVC服务函数需要一个汇编操作，用于把堆栈中的参数提取到寄存器中

 

__asm void SVC_Handler(void) //该函数名在Keil中同USART2_IRQHandler等等
{

//  汇编操作，用于提出堆栈帧的起始位置，并放到R0中，然后跳转至实际的SVC服务例程中 
IMPORT svc_handler 
TST LR, #4 
ITE EQ 
MRSEQ R0, MSP 
MRSNE R0, PSP 
B svc_handler 
}

// “真正”的服务函数，接受一个指针参数（pwdSF）：堆栈栈的起始地址。 
// pwdSF[0] = R0 , pwdSF[1] = R1 
// pwdSF[2] = R2 , pwdSF[3] = R3 
// pwdSF[4] = R12, pwdSF[5] = LR 
// pwdSF[6] = 返回地址（入栈的PC） 
// pwdSF[7] = xPSR 
unsigned long svc_handler(unsigned int* pwdSF) 
{ 
unsigned int svc_number; 
unsigned int svc_r0; 
unsigned int svc_r1; 
unsigned int svc_r2; 
unsigned int svc_r3; 
int retVal; //用于存储返回值 
svc_number = ((char *) pwdSF[6])[-2]; // 没想到吧，C的数组能用得这么绝！ 
svc_r0 = ((unsigned long) pwdSF[0]); 
svc_r1 = ((unsigned long) pwdSF[1]); 
svc_r2 = ((unsigned long) pwdSF[2]); 
svc_r3 = ((unsigned long) pwdSF[3]); 
printf (“SVC number = %xn”, svc_number); 
printf (“SVC parameter 0 = %x\n”, svc_r0); 
printf (“SVC parameter 1 = %x\n”, svc_r1); 
printf (“SVC parameter 2 = %x\n”, svc_r2); 
printf (“SVC parameter 3 = %x\n”, svc_r3); 
//做一些工作，并且把返回值存储到retVal中 
pwdSF[0]=retVal; 
return 0; 
}

//注意，这个函数返回的其实不是0！进一步地，灰色的文字只是用于哄编译器开心的，具体参考Cortex-M3权威指南P169

 

 

如何触发中断？

step1.  声明函数（__svc会自动生成对应函数）//__svc时keil里的一个宏

unsigned long __svc(0x03) CallSvc3(unsigned long svc_r0, unsigned long 
svc_r1, unsigned long svc_r2, unsigned long svc_r3);

 

step2. 调用函数

unsigned long svcRet; //系统服务的返回值 
svcRet=CallSvc3(p0, p1, p2, p3); // 呼叫3号系统服务，并且传递4个参数，依次为：p1,p2,p3,p4，再接收返回值到svcRet中（别忘了，这个返回值的来历不寻常）

 

Re:STM32 SVCall

flyangchina 2016-08-19 17:25

不错，在svc_handler中应该有调用相应函数的代码。
可以在前面加一个SVC_Table数组来保存函数指针，比如这样：

extern int __SVC_0(int, int);
extern int __SVC_1(int);
void * SVCTable[256] = {
	__SVC_0,
	__SVC_1
};

然后再这样写svc_handler中这样写：

void svc_handler(unsigned int* pwdSF) {

	// 使用栈中的r0~r3为参数调用对应的函数，
        // 并且把返回值存储到调用者的栈中r0处 
	pwdSF[0] = ((int (*)(int, int, int, int))SVCTable[((char *) pwdSF[6])[-2]])
		(
			pwdSF[0], 
			pwdSF[1], 
			pwdSF[2], 
			pwdSF[3]
		);
}

再补充一下__SVC_0的定义，在随意的某个文件中，__SVC_1不管了啊：

int __SVC_0      (int i1, int i2) {
  return (i1 + i2);
}

使用如下：

int __svc(0) add (int i1, int i2);

...

void test() {
    add(1,1);
}

int main() { ... }

这样就有了一个整体的使用svc实现系统调用的简单架构了

Re:STM32 SVCall

Serval 2015-02-10 16:10

关于“svc_number = ((char *) pwdSF[6])[-2]; // 没想到吧，C的数组能用得这么绝！ ”的用法，看了半天，贴出来大家看理解的对不对：

首先这行代码的最终目的是取得svc #num中的Num。在Thumb代码(STM32应该多数是Cortex的吧)中，一条指令通常是16位，svc #num的指令通常翻译为0xDFxx --> 其中xx就是#num。所以，Keil手册有如下解释：
0 to 224–1 (a 24-bit value) in an ARM instruction.
0-255 (an 8-bit value) in a Thumb instruction.

代码可以翻译为好懂一点的：
*((char *)pwdSF[6] - 2)

举例：
假设系统配置为小端，低位放低字节。
指令为：svc #1 ---> 二进制为0xDF01，所在地址为0x286。
那么实际上，堆栈里压入的PC，存放的是0x288。因为PC压入的是下一条指令。
0x286: DF01 ;svc #1
0x288: ......
Stack: 88 02 00 00
那行奇特的代码就是为了得到这个01。分几步：
1. 转换为(char*)pwdSF[6]，并减2
这一步是为了让指针可以精确指到88 02的位置。
(char*)pwdSF[6] - 2
2. 指针取值
*((char *)pwdSF[6] - 2)
3. 指针访问改为下表访问形式
指针取值可以写为下标形式，例如：*(p + i)等同于p[i]，个人建议指针使用时都按第二种写法
((char *) pwdSF[6])[-2]