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
  34 /*
  35  * These values are pushed on the stack just before
  36  * entering the ISR. Normally, this would require
  37  * assembly or inline assembly code. I use a so-called
  38  * 'naked function' __attribute__ ((interrupt)) which
  39  * gives me a little bit more control over the caller
  40  *
  41  * The following register are pushed to the stack
  42  * in reverse order:
  43  *
  44  * */
  45 struct interrupt_frame {
  46
  47         uint32_t r0; // N-32
  48         uint32_t r1;
  49         uint32_t r2;
  50         uint32_t r3;
  51         uint32_t r12;
  52         uint32_t lr;
  53         uint32_t pc;
  54         uint32_t psr; // N-4
  55 };
  56
  57 /*
  58  * Vector table, each entry contains an interrupt
  59  * service routine:
  60  *
  61  * interrupt vector 1-15: processor exceptions
  62  * interrupt vector 16-92: irq0 - irq ..
  63  *
  64  * Vector table needs to be aligned in memory.
  65  * */
  66
  67 uint32_t __attribute__((aligned(0x100))) ivt[92];
  68
  69 /* each message corresponds to each and every exception.
  70  * We get the correct message by accessing
  71  *  exception_message[interrupt_number]
  72  *  exception_message[0] is not used (=MSP)*/
  73
  74 char * exception_message(uint8_t intnr) {
  75
  76         char * messages[] = {
  77             "--",
  78             "RESET",
  79             "NMI",
  80             "HARD FAULT",
  81             "MEMMANAGE FAULT",
  82             "BUS FAULT",
  83             "USAGE FAULT",
  84             "RESERVED",
  85             "SVC",
  86             "DEBUG MONITOR",
  87             "RESERVED",
  88             "RESERVED",
  89             "RESERVED",
  90             "RESERVED",
  91             "PENDSV",
  92             "SYSTICK",
  93             "IRQ1",
  94             "IRQ2",
  95             "IRQ3",
  96             "IRQ4",
  97             // add more if needed
  98         };
  99
 100         if (intnr < 20) // TODO: strlen
 101                 return messages[intnr];
 102
 103         return NULL;
 104 }
 105
 106 void ivt_set_gate(unsigned char num, void * isr(), short pri) {
 107
 108         ivt[num] = (uint32_t) isr;
 109         *NVIC_ISER0 = (1 << ((uint32_t)(num) & 0x1F));
 110         /* Priorities */
 111 }
 112
 113
 114 /* Dummy interrupt: comment out the comment to use a naked f
 115  * function */
 116
 117 // __attribute__ ((interrupt))
 118 void * dummy_isr(/* struct interrupt_frame * frame */) {
 119
 120         uint8_t nr = *SCB_VTOR_ST & 0xFF;
 121
 122         cputs("EXCEPTION: ");
 123         cputs(exception_message(nr));
 124         cputs("\nSYSTEM HALTED\n");
 125
 126         for(;;);
 127 }
 128
 129 /* Initialize interrupt vector  */
 130 void ivt_init() {
 131
 132         /* clear entire IVT, in SRAM location for SRAM + .data (in .bss section) */
 133         memset(&ivt, 0, (sizeof(uint32_t) * 92));
 134
 135         // stack top is loaded from the first entry table on boot/reset
 136         // don't need to relocate or init this here
 137         extern void * reset,  * nmi, * hardfault;
 138
 139         for (int i = 1; i <= 64 ; i++) {
 140                 ivt_set_gate(i, dummy_isr, 0);
 141         }
 142
 143         /* The vector table is intially at 0x0. The vector table can be
 144          * relocated to other memory locations. We can do this by setting
 145          * a register in the NVIC called the vector table offset register */
 146
 147         regw_u32(SCB_VTOR, (uint32_t) &ivt, 0, OWRITE);
 148
 149 }