sh-例外発生時の動作

例外発生時の動作

パワーオンリセット

＜2008/11/27＞

パワーオンリセット時にCPUは以下の動作をする。
a) プログラムカウンタ(PC) にA000_0000を設定。
b) 例外事象レジスタ（EXPEVT）に例外コードを設定。
c) ステータスレジスタを以下のように設定。
　モードビット（MD）=1（特権モード）
　レジスタバンクビット（RB）=1（BANK1を使用）
　例外／割り込みブロックビット（BL）=1（全割り込みマスク）
　FPUディスエーブルビット（FD）=0
　割り込みマスクビット（I3～I0）=1111b（マスクレベル15=禁止)
d> A000_0000にjaｍp.。
　　実際は0000_0000番地がリセットスタートのアドレスになる。外部メモリ参照
　
0000_0000番地にはリセットルーチンを置いておく。
ここのラベル名は_ResetHandler:、RSTHandlerセクション(0000_0000)内である。
　a) EXPEVT（例外事象レジスタ）から例外コードを取得（リセットの場合は0000） → r0
　b.) _RESET_Vectors（VECTTBLセクションの先頭）のアドレスを取得 → r1
　c) @(r0×4＋r1)で_PowerON_Resetのアドレスを取得してそこにjaｍp
　
PowerON_Reset()
ここはCで書かれてる　resetprg.c　
関数名はPowerON_Reset()、PResetPRGセクション(0000_1000)内である。
この関数は#pragma entry指定されているので、最初にスタックがR15にセットされる。
次にVBRを設定。設定値はINTHandlerPRG - 100h = 700h。
INTHandlerPRGは一般例外が発生したときに実行されるルーチンである。
ここ、ちょっと分かりにくいんで詳しく書く。導入ガイド P18

　　「リセット以外の例外が発生した場合、PCは(VBR +例外要因毎のオフセット値)に設定され・・・」
　　例外要因毎のオフセット値・・・一般例外の時のオフセット値は100hなのだ。図7参照
　　つまり一般例外が発生するとVBR＋100hのアドレスに飛んでくるわけ。
　　INTHandlerPRGルーチンを800hに置いてる場合、VBRには700hをセットしろって事なのだ。
　　つまり「INTHandlerPRG..800h - 100h = 700h」ってことな。
　　後で割り込みの所でもう一度詳しく書く予定。

VBRの設定が終わったら、次にB,Dセクションの初期化をする。
_INITSCT()はライブラリ内だけど、dbsct.cを覗け。導入ガイド P25
Bセクションはゼロクリアし、DセクションをRセクションにコピーだわな。
続いて念のためにSRを特権モード,割り込み全マスクなどをして、main()へjaｍp。
　
main()
ここはCのmain関数だわね。 Pセクション(0000_2000)に配置されてる。
周辺I/Oなどを初期化するわけだ。
以上がリセットからmain()までの流れなり。

図6　セクション名とアドレス、ラベル（関数名）の一覧表

その他の例外

＜2008/12/03記＞
　例外に関しては導入ガイドに詳しく載ってるよ。読めば全部分かるです。割と分かりやすいマニュアルと思うです。
　ＨＥＷで生成されるファイルと中身の関係は導入ガイド P10。
　例外（リセット以外）に関しては導入ガイド P18から。

　まんず基本的な例外発生時の流れなのだ。

SRとPCを退避用レジスタにコピー。
　
SRを以下のように設定。
モードビット（MD）=1（特権モード）
レジスタバンクビット（RB）=1（BANK1を使用）
例外／割り込みブロックビット（BL）=1（全割り込みマスク）
　
PC に「VBR +例外要因毎のオフセット値」を設定する。

図7　例外発生時のオフセット値と実行されるルーチン

例外処理ハンドラの詳細

　ここでは例外発生で最初に実行される例外処理の入口と、ユーザールーチンから戻ってきた出口部分のアセンブラコードを合わせて「例外処理ハンドラ」と記述している。
　vhandler.src 内の _INTHandlerPRG: が例外処理ハンドラ入口なのだ。導入ガイド P19
　例外処理ハンドラの出口は __int_term:。導入ガイド P20。
　ソースと説明が離れてて読みにくいし、セクション指定とスタートアップとの関係も掴みにくいんで、ちょい書き直し。

図８　例外処理ハンドラの処理の流れ

0000_0800番地の_INTHandlerPRG が例外処理ハンドラの入口.（リンカのセクション指定で、0000_0800にプログラムを置いてる。図６。）
800Hの根拠は、スタートアップ時にVBRに700Hをセットし、一般例外発生時のオフセット100Hを足した値が800H。そんだけ～
　
例外ハンドラが実行される時点で、SRのRB=1(バンク1)、BL=1(割り込みマスク)となっている。
　
まずはレジスタ退避。
待避してるのは良く使うレジスタだけなのだ。MACHやMACLは待避してないんで、使ってるならマクロを書き直すのだ。
SH4系でＦＰＵを使ってるなら、そいつらも待避しないとならんべな。
　　
EXPEVT（例外事象レジスタ）から例外コードを取得して、ベクターテーブルからユーザーの書いた例外処理ルーチンのアドレスを取得。
ユーザー例外処理ルーチン実行中の割り込み許可レベルをセットするために、割り込みマスク値も取得しておく（次の処理でＳＳＲのＩ３にセット）。
　
ユーザー例外処理ルーチンにジャンプするために、ＳＳＲやらＳＰＣをセット。
ＰＲ（戻り番地格納用レジスタHARD取説 P68）には例外処理ハンドラの出口 __int_term: のアドレスをセット。
ここでＢＬビットをクリアしてるんで、多重割り込みは許可された状態になってるよ。
で、ユーザー例外処理ルーチンにジャンプ。
　
んで、ユーザー例外処理ルーチンを実行し、最後にＲＴＳで戻る。
そうすっと例外処理ハンドラの出口 __int_term:　に飛んでくるな。
　
__int_term:では、待避しておいたレジスタを復帰して、通常プログラムに戻って終わり。

　てなわけで、やれやれ例外ハンドラは無事終了じゃ。

ユーザー例外処理ルーチンの書き方

　やり方は二通り。

　例外別に飛び先の関数を分ける方式。導入ガイド P24
　１，intprg.src：使いたい例外のラベル名をコメントアウト。
　２，ラベル名先頭のアンダースコアを取った関数をＣのソースに記述。

　全部の例外を一つの関数で処理し、その関数内でINTEVT2で要因を分ける方式。
　１，vect.src：使いたい例外のラベル名をアンダースコア＋Ｃの関数名に変更。
　２，vect.inc：同じ名前をglobal宣言。

　二つ目の方式で、例えばTMU0割り込みを AllInterruptEvent() と言う関数に飛ばす場合。

	vecttbl.src の変更箇所
	：： ;H'400 TMU TUNI0 ;.data.l _INT_TMU_TUNI0 ; ← 元のラベルをコメントアウトする .data.l _AllInterruptEvent ; ← アンダースコア＋関数名を宣言：： ;H'400 TMU TUNI0 .data.b H'F0 ; ← 割り込みマスク値を適当に決める：：

　で、vect.inc のTMU0部分にも同じ名前をglobal宣言する。
　Ｃのソースに void AllInterruptEvent(void) とすれば良いんじゃ。

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