一、ARM 软中断（SVC）：从用户态到内核态的桥梁

软中断（SVC，Supervisor Call）是 ARM 处理器从 “非特权模式（如 User）” 进入 “特权模式（如 Supervisor）” 的核心机制，常用于系统调用、权限切换等场景。以下是基于 Keil 的软中断实现代码与流程解析。

（一）汇编与 C 混合编程实现软中断

kile:

    area reset, readonly, codepreserve8code32entry; 异常向量表：定义各异常处理入口ldr pc, =_reset_handlerldr pc, =_undefine_handlerldr pc, =_svc_handlerldr pc, =_prefetch_abort_handlerldr pc, =_data_abort_handlerldr pc, =_reserved_handlerldr pc, =_irq_handlerldr pc, =_fiq_handler_undefine_handler; 未定义指令异常：死循环等待（示例）ldr pc, =_undefine_handler_svc_handler; 导入C语言实现的SVC处理函数import c_svc_handler; 保存现场：将R0-R12和LR压入栈stmfd sp!, {r0-r12, lr}; 调用C函数处理SVCbl c_svc_handler; 恢复现场并返回（带模式切换）ldmfd sp!, {r0-r12, pc}^  _prefetch_abort_handlerldr pc, =_prefetch_abort_handler_data_abort_handlerldr pc, =_data_abort_handler_reserved_handlerldr pc, =_reserved_handler_irq_handlerldr pc, =_irq_handler_fiq_handlerldr pc, =_fiq_handler_reset_handler; 设置栈指针（示例地址，需根据实际内存调整）ldr sp, =0x40001000; 修改CPSR，切换到SVC模式（特权模式）mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1Forr r0, r0, #0x10msr cpsr_c, r0; 再次设置栈（为SVC模式分配栈空间）ldr sp, =0x40001000sub sp, sp, #1024; 导入main函数import main; 跳转到mainb main_asm_fn; 导出函数，供C语言调用export _asm_fn; 触发SVC软中断（传递参数7，实际可根据需求定义）svc #7	  ; 返回调用者bx lrfinished; 死循环（防止程序跑飞）b finishedend

main.c

// 声明汇编函数_asm_fn
extern void _asm_fn(void);// 简单延时函数
void delay(int n) 
{	while(n--);	
}// SVC中断的C语言处理函数
void c_svc_handler(void) 
{// 这里可添加SVC的具体逻辑，示例中仅做延时delay(0x1000);
}int main(void) 
{while(1) {// 调用汇编函数，触发SVC软中断_asm_fn();// 主循环延时delay(0xFFFFFF);}return 0;
}

（二）软中断核心流程解析

异常向量表：程序启动时，先构建_reset_handler等异常入口的 “跳转表”，确保异常发生时能精准进入对应处理逻辑。
SVC 触发：_asm_fn中执行svc #7，主动触发软中断，处理器自动从当前模式（如 User）切换到Supervisor 模式。
现场保护与恢复：_svc_handler中通过stmfd保存寄存器（R0-R12、LR），调用 C 函数处理后，再用ldmfd恢复现场并返回，保证程序执行的连续性。

二、IMX6ULL 入门：从环境搭建到 LED 点灯

IMX6ULL 是 NXP 的经典 Cortex-A7 架构芯片

（一）开发环境搭建：跨平台工具链与环境准备

嵌入式开发需交叉编译工具链（在 PC 上编译，在芯片上运行），主流选择是 GNU 工具链（arm-linux-gnueabihf-*）。

Windows 端：用 VSCode 编写代码（C / 汇编），借助插件提升编辑效率。
Linux 端：安装 GNU 交叉工具链，负责编译、链接、格式转换，最终生成芯片可运行的二进制固件。

（二）引脚功能复用：理解 MUX 与 PAD

IMX6ULL 的引脚（PAD）可通过 **MUX（功能复用寄存器）** 配置为不同功能（如 GPIO、I2C、UART 等），这是外设控制的基础。

以 LED 为例（假设 LED 接 GPIO1_IO03）：

MUX 配置：通过IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03寄存器，选择ALT5模式（对应 GPIO 功能）。
电气属性配置：通过IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03寄存器，设置上拉 / 下拉、驱动能力等参数。

（三）LED 点灯：汇编代码实现全流程

vscode

.global _start_start:; 异常向量表（同软中断示例逻辑，确保异常处理入口）ldr pc, =_reset_handlerldr pc, =_undefine_handlerldr pc, =_svc_handlerldr pc, =_prefetch_abort_handlerldr pc, =_data_abort_handlerldr pc, =_reserved_handlerldr pc, =_irq_handlerldr pc, =_fiq_handler_undefine_handler:ldr pc, =_undefine_handler_svc_handler:ldr pc, =_svc_handler_prefetch_abort_handler:ldr pc, =_prefetch_abort_handler_data_abort_handler:ldr pc, =_data_abort_handler_reserved_handler:ldr pc, =_reserved_handler_irq_handler:ldr pc, =_irq_handler_fiq_handler:ldr pc, =_fiq_handler_reset_handler:; 切换到IRQ模式（示例，实际可按需选择）mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1Forr r0, r0, #0x12  msr cpsr, r0; 设置IRQ模式栈指针ldr sp, =0x86000000; 切换到System模式（特权模式，方便后续操作）mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1Forr r0, r0, #0x1F	msr cpsr, r0; 设置System模式栈指针ldr sp, =0x84000000	; 使能外设时钟（IMX6ULL需先使能对应时钟域）bl _enable_clocks; 初始化LEDbl _init_led; 点亮LEDbl _led_on; 死循环（保持LED亮）b finished_led_on:; 配置GPIO输出（假设GPIO1_BASE为0x0209C000）ldr r0, =0x0209C000ldr r1, [r0]; 清除GPIO1_IO03位（假设低电平点亮LED，需根据硬件电路调整）bic r1, r1, #(1 << 3)str r1, [r0]; 返回bx lr_init_led:; 配置引脚复用为GPIO（MUX寄存器地址示例）ldr r0, =0x020E0068; 设置为ALT5模式（GPIO功能）mov r1, #0x05	str r1, [r0]; 配置电气属性（PAD寄存器地址示例）ldr r0, =0x020E02F4; 设置上拉、驱动能力等（0x10B0为示例值，需参考芯片手册）ldr r1, =0x10B0  str r1, [r0]; 配置GPIO方向为输出（GDIR寄存器地址示例）ldr r0, =0x0209C004ldr r1, [r0]; 设置GPIO1_IO03为输出orr r1, r1, #(1 << 3)  str r1, [r0]; 返回bx lr_enable_clocks:; 使能GPIO等外设时钟（地址需参考IMX6ULL手册）ldr r0, =0x020C4068mov r1, #0xFFFFFFFFstr r1, [r0]ldr r0, =0x020C406Cstr r1, [r0]ldr r0, =0x020C4070str r1, [r0]ldr r0, =0x020C4074str r1, [r0]ldr r0, =0x020C4078str r1, [r0]ldr r0, =0x020C407Cstr r1, [r0]ldr r0, =0x020C4080str r1, [r0]	; 返回bx lrfinished:; 死循环b finished

（四）程序编译与烧写：GNU 工具链

1. 编译步骤（Ubuntu 下为例）

假设代码文件为start.S，执行以下命令：

编译为目标文件：arm-linux-gnueabihf-gcc -c -g start.S -o start.o
链接为可执行文件：arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0x87800000 start.o -o start.elf
（0x87800000为程序运行地址，需与芯片启动配置匹配）
转换为二进制镜像：arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g start.elf start.bin
（可选）反汇编查看：arm-linux-gnueabihf-objdump -D start.elf > start.dis

2. 烧写步骤

将烧写工具（如imxdownload）和start.bin放入同一目录。
赋予工具执行权限：chmod +x imxdownload
烧写（假设 SD 卡为/dev/sdb）：./imxdownload start.bin /dev/sdb

三、GNU 工具链：嵌入式开发的 “瑞士军刀”

嵌入式开发依赖 GNU 工具链的四大核心工具，它们分工明确，支撑从 “源码” 到 “可运行固件” 的全流程。

工具	功能核心	典型场景
gcc	将 C/C++/ 汇编源码编译为汇编代码，再生成目标文件（.o）	源码编译的 “第一步”
ld	将多个目标文件（.o）+ 库文件，链接为可执行文件（.elf）	解决符号依赖、地址分配
objcopy	在不同目标文件格式间转换（如 ELF→二进制.bin）	生成芯片可直接运行的固件
objdump	反汇编目标文件，查看汇编指令、符号表、段信息	调试（看机器码对应逻辑）、分析程序