core_user.txt

μITRON4.0 source code for ARM

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                     ARMプロセッサ巴赂婶
                                  Last Modified: 13 May 2008 12:13:45
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←车妥

ARM にはア〖キテクチャ〖バ〖ジョンが傣つか赂哼するˉ塑カ〖ネルでは·
ARMv4 笆惧のア〖キテクチャ〖をサポ〖トすることとするˉ答塑弄には· 
ARMv4 を涟捏として淡揭しているˉしかしながら·惧疤のア〖キテクチャでは
淡揭数恕を恃构することによって拉墙羹惧を哭れる舱疥が赂哼するˉそのよう
な舱疥については·掘凤コンパイルによって滦炳することにするˉ


←倡券茨董

コンパイラは·CodeSourceryでリリ〖スされているGNU C/C++のバイナリを蝗
脱することとするˉ


←CPU毋嘲の艰り胺い

↑毋嘲とPCの簇息

毋嘲                              モ〖ド      アドレス   提り黎PC
リセット             Reset          svc      0x00000000     
踏年盗炭吾           Undefined      und      0x00000004    pc(コプロはpc-4)
SWI                  Software Int   swi      0x00000008    pc(肌の炭吾)
プリフェッチアボ〖ト Prefetch Abort abt      0x0000000C    pc-4(浩悸乖)
デ〖タアボ〖ド       Data Abort     abt      0x00000010    pc-4(浩悸乖pc-8)
IRQ                  IRQ            irq      0x00000018    pc-4(肌の炭吾)
FIQ                  FIQ            fiq      0x0000001C    pc-4(肌の炭吾)

ARMは·毋嘲髓に提り戎孟が佰なり·毋嘲の妥傍になった炭吾を浩悸乖するか
どうかによっても提り戎孟が佰なるˉそのため·カ〖ネルの毋嘲ハンドラでは·
提り黎のPCは拎侯せずˉ提り黎のPCを肋年させる怠墙を捏丁するˉユ〖ザは
CPU毋嘲ハンドラでこれらの怠墙を脱いて提り黎のアドレスを肋年するˉ

      uint32_t x_get_exc_raddr(void *p_excinf);

      void x_set_exc_raddr(void *p_excinf, uint32_t pc);

↑ CPU毋嘲ハンドラ戎规

毋嘲髓に肌のようにCPU毋嘲ハンドラ戎规を充り烧けるˉなお·0戎,5戎にはユ
〖ザ〖はCPU毋嘲ハンドラを判峡できないˉ

 リセット             0
 踏年盗炭吾           1
 SWI                  2
 プリフェッチアボ〖ト 3
 デ〖タアボ〖ド       4
 IRQ                  5
 FIQ                  6

↑ベクタ〖テ〖ブル

ARMのベクタ∈vector_table∷は·ARMのベクタアドレス0x00000000から芹弥す
るˉvector_ref_tblは·毋嘲券栏箕のジャンプ黎のテ〖ブルで·vector_tble
の炭吾から徊救されるˉSoCによっては·ベクタアドレスがフラッシュメモリ
惧にあり·vector_tableはモニタプログラムが积ち·カ〖ネルで毋嘲を脱いる
眷圭は·vector_ref_tblを今き垂える涩妥がある眷圭があるˉ

    .section .vector,"a"
    .global vector_table
vector_table:
    ldr pc, reset_vector       /* リセット             */
    ldr pc, undef_vector       /* 踏年盗炭吾           */
    ldr pc, swi_vector         /* ソフトウェア充哈み   */
    ldr pc, prefech_vector     /* プリフェッチアボ〖ド */
    ldr pc, data_abort_vector  /* デ〖タアボ〖ド       */
    ldr pc, reset_vector
    ldr pc, irq_vector         /* IRQ                  */
    ldr pc, fiq_vector         /* FIQ                  */

    .align  2
    .global vector_ref_tbl
vector_ref_tbl:
reset_vector:
    .long   start
undef_vector:
    .long   undef_handler
swi_vector:
    .long   swi_handler
prefech_vector:
    .long   prefetch_handler
data_abort_vector:
    .long   data_abort_handler
irq_vector:
    .long   IRQ_Handler
fiq_vector:
    .long   fiq_handler


そのため·カ〖ネル极咳で vector_table を积つかどうかを扩告する·
VECTOR_KERNEL というマクロを脱罢するˉVECTOR_KERNELを年盗すると·カ〖
ネルの积つvector_tableが铜跟になるˉVECTOR_KERNELが年盗されていない眷
圭は·CPU毋嘲のハンドラの判峡箕にカ〖ネルの积つ毋嘲ハンドラの掐り庚の
アドレスをモニタプログラムの瓷妄するvector_ref_tblに判峡するˉベクタ〖
アドレスの黎片戎孟を回年するVECTOR_STARTも脱罢する

また·カ〖ネル瓷妄嘲の毋嘲として·vector_ref_tblに木儡ユ〖ザ〖のハンド
ラを判峡する簇眶を脱罢するˉなお·vector_ref_tblをフラッシュメモリに芹
弥した眷圭はこのシステムコ〖ルは赖撅に瓢侯しないので·庙罢が涩妥であるˉ

      void x_install_exc(EXCNO excno, FP exchdr)

ディフォルトのvector_ref_tblの判峡柒推は惧に绩した奶りであるˉstartと
IRQ_Handler笆嘲は·core_support.Sに年盗されており·それぞれ·ス〖パ〖バ
イザ〖モ〖ドに败乖して·スタック惧にコンテキストを姥んだ稿·傅のモ〖ド
に提り·r0に毋嘲券栏箕のpc, r1に毋嘲券栏箕のcsr, r2に毋嘲戎规を掐れて·
タ〖ゲット巴赂婶で年盗する target_exc_handler へジャンプするˉ


↑ベクタの瘦割

涟揭の奶りARMのベクタ∈vector_table∷は·0x00000000 に芹弥する涩妥があ
るˉ奶撅はこのアドレスにはROMやフラッシュメモリ霹の稍带券拉のメモリが
充り碰てられるが·タ〖ゲットによっては·RAMをリマップすることが材墙で
あるˉRAMを0x00000000 を芹弥して·ベクタ∈vector_table∷を芹弥すると·
ユ〖ザ〖プログラムでベクタを今き垂えることが材墙となるので庙罢が涩妥で
あるˉ泼にユ〖ザ〖プログラムによる·NULLポインタによるアクセスにより今
き垂えられる材墙拉が光いˉ奥链拉を光めるためには·タ〖ゲット巴赂で肌の
滦忽を乖うことを夸京するˉ

  ˇリマップを乖わず·稍带券拉メモリにベクタを弥くˉ
  ˇMMUによりベクタの挝拌を今き哈み敦贿とするˉ
  ˇHigh Vector怠墙を蝗脱し·ベクタを0x00000000笆嘲に芹弥するˉ


↑毋嘲フレ〖ム∈CPU毋嘲ハンドラへの苞眶∷

ASPカ〖ネルの慌屯では·CPU毋嘲ハンドラの苞眶には·CPU毋嘲に簇する攫鼠
を淡脖している挝拌∈毋嘲フレ〖ム∷の黎片戎孟が畔されるˉそのため·CPU
毋嘲券栏箕のコンテキストを瘦赂したスタックへのポインタを畔すˉ毋嘲フレ
〖ムは·タ〖ゲット髓の target_exc_handler で侯喇するˉ毋嘲涟の庭黎刨マ
スクの猛の艰り胺いについては·タ〖ゲット巴赂となるが·奶撅サイズは
32bit笆布に箭まるとはずなので·ARMプロセッサ巴赂婶で肌のように年盗するˉ


     毋嘲フレ〖ム
      ------------------------
     |  毋嘲涟のネストカウント|  0  <-- p_excinf
      ------------------------   
     |  毋嘲涟の庭黎刨マスク  |  1
      ------------------------
     |     毋嘲涟のCPSR       |  2
      ------------------------
     |          R0            |  3
      ------------------------
     |          R1            |  4
      ------------------------
     |          R2            |  5
      ------------------------
     |          R3            |  6
      ------------------------ 
     |          IP            |  7
      ------------------------
     |        LR_svc          |  8
      ------------------------
     |   毋嘲涟のPC(提り黎)   |  9
      ------------------------



←充り哈みの艰り胺い

↑カ〖ネル瓷妄柒/嘲の充哈み

IRQをカ〖ネル瓷妄柒·FIQをカ〖ネル瓷妄嘲の充哈みとするˉ

↑CPUロックフラグ

CPUロックフラグとして·ステ〖タスレジスタのIRQビットを脱いるˉすなわち
·CPUロック觉轮では·IRQビットをセットし·カ〖ネル瓷妄柒の充哈みを敦贿
し·CPUロック豺近觉轮では·IRQビットをクリアするˉ

↑充哈みロックフラグ

充哈みロックフラグとしては·CPSRのFIQビットとIRQビットを脱いるˉ充り哈
みロック觉轮では·IRQビットとFIQビットをセットするˉ


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                  カ〖ネル倡券荚羹けの攫鼠
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←コンテキストの冉年

カ〖ネルは·充り哈み/毋嘲の掐り庚で·カ〖ネル柒のカウント脱の恃眶∈
excpt_nest_count∷をカウントアップし·叫庚でカウントダウンするˉそのた
め·excpt_nest_count が0の眷圭はタスクコンテキスト·1笆惧の眷圭は润タ
スクコンテキストと冉们するˉ


←毋嘲エントリ借妄

称毋嘲のエントリ借妄は妥傍髓にカ〖ネルで改侍に积つˉJSPではル〖チンを
鼎铜していたが·ル〖チンを鼎铜步すると·毋嘲券栏稿·办箕弄にレジスタを
锣闰させるために办箕挝拌を脱いる涩妥があるため·改侍に积つように恃构し
たˉ

称毋嘲のエントリ借妄では笆布の借妄を乖うˉ

 ˇタスク瓢侯箕のモ〖ドに败乖∈スタックを磊り仑える∷
 ˇr0-r3,ip,lr,pcを瘦赂∈PCはダミ〖∷
 ˇ傅のモ〖ドに提る
 ˇr0にlr·r1にspsrを·r2にCPU毋嘲戎规を掐れる
 ˇtarget_exc_handlerへジャンプ

target_exc_handler はタ〖ゲット髓に脱罢するˉタ〖ゲット髓に脱罢するの
は·稿揭する毋嘲フレ〖ムに毋嘲涟の庭黎刨マスクが崔まれており·この庭黎
刨マスクの胺いがタ〖ゲット髓に佰なるためであるˉ

FIQのエントリ借妄∈fiq_handler∷については·タ〖ゲット巴赂婶娄で脱罢す
る眷圭には·それぞれ·笆布のマクロを年盗すれば·ARM巴赂婶娄のエントリ
借妄が痰跟となるˉ

     TARGET_FIQ_HANDLER


←アイドル借妄

悸乖するべきタスクがない眷圭は·ディスパッチャ〖で充哈みを钓材して·充
哈みを略つ∈dispatcher_2∷ˉARM巴赂婶のコ〖ドでは·肌のようになってい
るˉ

       充哈みを钓材
       nop
       充り哈み敦贿

タ〖ゲット巴赂で·惧淡の借妄の洛わりに·臼排蜗モ〖ド霹に败乖する借妄を
淡揭したい眷圭には·タ〖ゲット巴赂婶で·TOPPERS_CUSTOM_IDLEを年盗し·
洛わりに悸乖した借妄を toppers_asm_custom_idle というアセンブラマクロ
として淡揭するˉなお·toppers_asm_custom_idle の淡揭にあたっては·肌の
レジスタは蝗脱できないˉ

       r0, r1, r2, r3, sp 

アセンブラマクロはC咐胳淡揭面に鸥倡するとエラ〖となるˉpr_support.S で
は·TOPPERS_ASM_MACRO というマクロを年盗しているため·タ〖ゲット巴赂婶
で toppers_asm_custom_idle アセンブラマクロを年盗する狠には·
TOPPERS_ASM_MACRO を掘凤コンパイルの掘凤として脱いることˉ


←CPSRに撅にセットする猛

CPSRの恃构箕·撅にセットするパタ〖ンを CPSR_ALWAYS_SET として·タ〖ゲ
ット巴赂婶で年盗材墙であるˉ

←Makefileでの年盗祸灌


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                            恃构旺悟
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2008/05/13
  鼎奶婶 Release 1.3.1への纳骄ˉ