robinkrens.nl - git repository - cortex-from-scratch/blob - ivt.c

   1 /* (CC-BY-NC-SA) ROBIN KRENS - ROBIN @ ROBINKRENS.NL
   2  *
   3  * $LOG$
   4  * 2019/7/20 - ROBIN KRENS
   5  * Initial version
   6  *
   7  * $DESCRIPTION$
   8  * Set up of basic exceptions and interrupts. These interrupts
   9  * don't do much, except for halting the system.
  10  * ivt_set_gate(interrupt nr, function, priority) can be used
  11  * later to define more appropriate handling. See timer (timer.c)
  12  * or serial or (uart.c) handling for non-trivial examples.
  13  *
  14  * The actual code is not much, but there are a lot of details
  15  * to consider. Besides that, in case more control is desired over
  16  * entering and exiting interrupts (what is pushed on the stack)
  17  * A so-called naked function can be used. See below for more
  18  * details.
  19  *
  20  *
  21  * */
  22
  23 #include <stdbool.h>
  24 #include <stddef.h>
  25 #include <stdint.h>
  26
  27 #include <sys/robsys.h>
  28 #include <sys/mmap.h>
  29
  30 #include <lib/stdio.h>
  31 #include <lib/string.h>
  32 #include <lib/regfunc.h>
  33 #include <lib/tinyprintf.h>
  34
  35 /*
  36  * These values are pushed on the stack just before
  37  * entering the ISR. Normally, this would require
  38  * assembly or inline assembly code. I use a so-called
  39  * 'naked function' __attribute__ ((interrupt)) which
  40  * gives me a little bit more control over the caller
  41  *
  42  * The following register are pushed to the stack
  43  * in reverse order:
  44  *
  45  * */
  46 struct interrupt_frame {
  47
  48         uint32_t r0; // N-32
  49         uint32_t r1;
  50         uint32_t r2;
  51         uint32_t r3;
  52         uint32_t r12;
  53         uint32_t lr;
  54         uint32_t pc;
  55         uint32_t psr; // N-4
  56 };
  57
  58 /*
  59  * Vector table, each entry contains an interrupt
  60  * service routine:
  61  * interrupt vector 1-15: processor exceptions
  62  * interrupt vector 16-92: irq0 - irq ..
  63  * Vector table needs to be aligned in memory.
  64  * */
  65 uint32_t __attribute__((aligned(0x100))) ivt[92];
  66
  67 /* Each message corresponds to each and every exception. */
  68 char * exception_message(uint8_t intnr) {
  69
  70 char * messages[] = {
  71     "--",
  72     "RESET",
  73     "NMI",
  74     "HARD FAULT",
  75     "MEMMANAGE FAULT",
  76     "BUS FAULT",
  77     "USAGE FAULT",
  78     "RESERVED",
  79     "SVC",
  80     "DEBUG MONITOR",
  81     "RESERVED",
  82     "RESERVED",
  83     "RESERVED",
  84     "RESERVED",
  85     "PENDSV",
  86     "SYSTICK",
  87     "IRQ1",
  88     "IRQ2",
  89     "IRQ3",
  90     "IRQ4",
  91     // add more if needed
  92 };
  93
  94 if (intnr < 20) // TODO: strlen
  95         return messages[intnr];
  96
  97 return "UNKNOWN";
  98 }
  99
 100 void ivt_set_gate(unsigned char num, void * isr(), short pri) {
 101
 102         ivt[num] = (uint32_t) isr;
 103 //      if (num <= 32)
 104 //              *NVIC_ISER0 = (1 << ((uint32_t)(num) & 0x1F));
 105         /* TODO: Priorities */
 106 }
 107
 108
 109 /* Dummy interrupt: comment out the comment to use a naked
 110  * function */
 111
 112 __attribute__ ((interrupt))
 113 void * dummy_isr( struct interrupt_frame * frame ) {
 114
 115         uint8_t nr = *SCB_VTOR_ST & 0xFF;
 116         printf("EXCEPTION: %s\n", exception_message(nr));
 117         printf("STACK TRACE:\n");
 118         printf("R0:%p\n",frame->r0);
 119         printf("R1:%p\n",frame->r1);
 120         printf("R2:%p\n",frame->r2);
 121         printf("R3:%p\n",frame->r3);
 122         printf("R12:%p\n",frame->r12);
 123         printf("LR:%p\n",frame->lr);
 124         printf("PC:%p\n",frame->pc);
 125         printf("PSR:%p\n",frame->psr);
 126
 127         for(;;);
 128 }
 129
 130 /* Initialize interrupt vector  */
 131 void ivt_init() {
 132
 133         /* clear entire IVT location in memory  */
 134         memset(&ivt, 0, (sizeof(uint32_t) * 92));
 135
 136         /* The reset, NMI and hardfault handlers are originally
 137          * defined in the assembly start up and can be
 138          * reused or overwritten.
 139         *  */
 140         extern void * reset,  * nmi, * hardfault;
 141
 142         // set dummy handlers
 143         for (int i = 1; i <= 64 ; i++) {
 144                 ivt_set_gate(i, dummy_isr, 0);
 145         }
 146
 147         /* The vector table is intially at 0x0. The vector table can be
 148          * relocated to other memory locations. We can do this by setting
 149          * a register in the NVIC called the vector table offset register */
 150
 151         rwrite(SCB_VTOR, (uint32_t) &ivt);
 152
 153 }