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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik KEIL und ARM /THUMB MODE


Autor: Michael Blum (m_blum)
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Hallo Forum,

ich habe eine generelle Frage zu Keil und der Benutzung vom ARM oder
THUMB mode. Wenn ich mir ein kleines Testprogramm schreibe und im THUMB
mode die STDIO.h mit printf verwende funktioniert alles wunderbar. Wenn
ich jedoch im ARM mode bin meckert Keil. Nur wenn ich die putchar
Funktion als __THUMB oder generell mit #pragnma THUMB kennzeichne läuft
es.
Warum ist das bei Keil so? Ist die STDIO nur ein 16 BIT Bibliothek?

Mit freundlichen Grüßen Michael

PS.
Verwende eine LPC2294

Autor: Dietmar (Gast)
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@Michael:

Hier liegt noch vieles im Argen:

Ruft doch mein ARM-Code aus einem Timer-Interrupt eine THUMB-Funktion
mit Branch Link (BL) auf, obwohl Interwork eingestellt, und steppt
munter durch diese, ohne Fehler und mit gesetztem THUMB Flag...., kein
Undefined Mode o.ä..

ARM-THUMB Wechsel sind doch laut ARM Papieren nur mit Branch Exchange
(BX) erlaubt.

Hallo ARM, was ist denn hier los, wo bin ich denn hier???

Ich melde mich mal wieder zu diesem Thema....

Gruß

Dietmar

Autor: Dominic R. (dominic)
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@Dietmar

Wahrscheinlich wird mit BL zu einem Stub gebranched, welcher dann den
Wechsel in den Thumb Modus vornimmt.

Gruss,

Dominic

Autor: Dietmar (Gast)
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@Dominic:

Da soll mal einer noch auf dem Teppich bleiben... :-)

Ich muß doch irgendwie glaubhaft meinen eigenen Code nachvollziehen
können.

Was meinst du mit Stub?

Ich hatte das Disassembler Fenster auf, und da war nichts verstecktes
mehr. Was mich sonst noch ärgert, sind noch die Push und Pop Befehle in
ARM Mode, die es eigentlich nicht gibt. Da muß man immer wieder suchen,
suchen, suchen... Die heißen im Quelltext STMFD und LDMFD. An was soll
ich denn noch glauben? Warum macht man sowas?

Gruß

Dietmar

Autor: Dominic R. (dominic)
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Ich kenne den Keil Compiler nicht, aber der GCC verwendet zum
Interworking (also Thumb-Funktionsaufrufe von ARM Code und vice-versa)
kurze Stubs:

Main-Funktion (in ARM übersetzt)
400002f8:       e2811d09        add     r1, r1, #576    ; 0x240
400002fc:       eb00009f        bl      40000580
<__my_thumb_proc_from_arm>


my_thumb_proc (Thumb übersetzt)
400004f4 <my_thumb_proc>:
400004f4:       b580            push    {r7, lr}
400004f6:       466f            mov     r7, sp
400004f8:       b082            sub     sp, #8
...
...

Stub (in ARM übersetzt, aber automatisch vom Linker eingefügt)
40000580 <__my_thumb_proc_from_arm>:
40000580:       e59fc000        ldr     ip, [pc, #0]    ; 40000588
<__my_thumb_proc_from_arm+0x8>
40000584:       e12fff1c        bx      ip
40000588:       400004f5        strmid  r0, [r0], -r5

Wenn in Thumb übersetzter Code my_thumb_proc aufruft, wird einfach nach
400004f4 gebranched, der ARM Code ruft __my_thumb_proc_from_arm auf.

BL kann ganz einfach keinen Wechsel zwischen ARM und Thumb bewirken,
also muss es noch etwas anderes in der fertigen Binary geben. Den BLX
Befehl, mit dem man Funktionsaufrufe + Instruction-Set Wechsel auf
einmal machen kann gibt es erst in ARMv5, d.h. ARM9xxE oder XScale.

Mir ist nicht ganz klar, was du bzgl. Push/Pop meinst - der Thumb Modus
besitzt Push/Pop, im ARM Modus werden Store-/Load-Multiple Befehle
verwendet.

Gruss,

Dominic

Autor: Dietmar (Gast)
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@Dominic:

Danke für die detaillierte Erklärung, aber so habe ich das auch
verstanden. Irgendwo muß immer ein BX-Befehl auftauchen.

Die Zwischenschaltungen heißen bei RealView "ARM THUMB Veneer Code"
oder "THUMB ARM Veneer Code", etwa wie von dir gezeigt, und davon
gibt es viele, die funktionieren meistens auch, sind im MAP File
angegeben. Nur, im beschriebenen Fall, fehlt dieses Teil.

Das hängt doch nicht etwa mit der Exception zusammen, da Exceptions
laut User Manual (komplett) im ARM Mode ausgeführt werden (müssen)? Das
betrifft doch nur Eintritt und Austritt der Exception, sicher darf man
doch innerhalb dieser auch den Mode wechseln und eine THUMB-Funktion
aufrufen?

>Mir ist nicht ganz klar, was du bzgl. Push/Pop meinst -
>der Thumb Modus besitzt Push/Pop, im ARM Modus werden
>Store-/Load-Multiple Befehle verwendet.

Ganz einfach:

Der Compiler-Hersteller, ARM, ersetzt im Listing bei ARM Mode z.B.
STMFD SP!, {R0-R12}, durch PUSH SP!, {R0-R12}. Der Binärcode für den
PUSH Befehl ist aber der selbe wie für STMFD, wie ich erst durch
Vergleich von Assembler-Listings mit C-Listings herausfand. Das
irritiert und stört die gute Lesbarkeit enorm.

Irgendwas scheint am Debugger faul: Der stellt gelegentlich Code im
falschen Modus dar, allerdings entstellt, z.B. wie ein alter
Disassembler, der Speicherreservierungen als Code darstellt. Ich muß
hier mal weiter nachhaken, ob der Debugger nicht einen Bug hat.
Außerdem, schafft er es schon nicht, den letzten Branch Exchange aus
dem Startup-Code zu main() auszuführen, und hängt ganz einfach fest,
obwohl das Programm ohne Debugger einwandfrei funktioniert.

Gruß

Dietmar

Autor: Dirk (Gast)
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Frage an Dietmar:

Wenn Du von Debugger sprichst, meinst Du den das Debuggen
mit dem ULINK-JTAG Interface, oder meinst du das Debuggen
im Simlator ?

Gruß
Dirk

Autor: Dirk (Gast)
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Frage an Dietmar (nochmal im richtigen Deutsch) :

Wenn Du vom Debugger sprichst, meinst Du dan das Debuggen
mit dem ULINK-JTAG Interface, oder meinst du das Debuggen
im Simlator ?

Gruß
Dirk

Autor: Dietmar (Gast)
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@Dirk:

Debuggen mit ULINK.

Bin gerade dabei, meine Software von Keil nach RealView umzustellen.

Und das ist ein Mords-Aufwand.

Irgendwie hat aber das Disassembler-Window einen Bug, da zeitweise der
Code zufällig mal als ARM mit völlig unsinnigen Befehlen und mal als
THUMB dargestellt wird.

Wie kann ich denn sonst den Code auf Assembler-Ebene durchsteppen?

Ich hab da mal ein paar Software-Spezis hinzugeholt, die mir den Defekt
des Disassemblers bestätigen. Da muß ich mich erst mal an Keil wenden.

So kann ich nicht richtig arbeiten.

Gruß

Dietmar

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