B.3 Implementierung systemnaher Funktionen
3.1.7 Systemnahe Funktionen: Aufgabe Implementierung einer kwrite-Funktion
Ziel:
Entwickeln Sie die Funktion kwrite in ARM-Assembler, die Daten an verschiedene Ausgabemedien wie Display, Datei oder UART für Fehlerausgaben schreibt. Diese Funktion soll von kprintf genutzt werden, um formatierte Ausgaben zu ermöglichen. Es ist an dieser Stelle weder nötig noch möglich die Dateiausgabe zu implementieren, da wir im Rahmen des Tutorials kein Dateisystem implementieren werden.
Anforderungen:
- Eingabeparameter:
r0: Ausgabe-Stream ([0] für Display, [1] für Datei, [2/3] für Fehlerausgabe über UART).r1: Adresse des auszugebenden Strings.r2: Anzahl der auszugebenden Bytes.
- Funktionalität:
- Verarbeiten und Weiterleiten der Daten an das ausgewählte Ausgabemedium.
- Erkennen und korrekte Handhabung von Zeilenumbrüchen im Text.
- Sicherstellen eines stabilen und effizienten Ablaufs ohne Pufferüberläufe.
- Weitere Anforderungen:
- Verwenden Sie die definierten Konstanten für den Zugriff auf die entsprechenden Register.
- Implementieren Sie ein effizientes Stack-Management zur Verwaltung von lokalen Variablen und Registerzuständen.
- Stellen Sie sicher, dass die Funktion robust gegenüber ungültigen Eingaben ist und entsprechende Fehler behandelt.
Hinweise:
- Testen Sie die Funktion mit verschiedenen Ausgabeströmen und Daten, um die korrekte Funktionalität sicherzustellen.
Hinweise zur Implementierung von kwrite
- Eingabeparameter:
r0: Ausgabe-Stream ([0] für Display, [1] für Datei, [2/3] für Fehlerausgabe über UART).r1: Adresse des auszugebenden Strings.r2: Anzahl der auszugebenden Bytes.
- Funktionalität:
- Sichern der Register: Sichern von
lr und r11 auf dem Stack.
- Sprungtabelle: Verwenden Sie eine Sprungtabelle (
stdout_tbl), um basierend auf dem Wert in r0 den entsprechenden Ausgabehandler (Out_0_handler, Out_1_handler, Out_2_handler) aufzurufen.
- Handler für Ausgabemedien:
Out_0_handler (Display):
- Durchlaufen des Strings und Ausgeben jedes Zeichens über
text_printchar.
- Erkennen und Verarbeiten von Zeilenumbrüchen (
/n) durch Aufruf von out_0_print_newline.
Out_2_handler (UART für Fehlerausgabe):
- Durchlaufen des Strings und Senden jedes Zeichens über
k_uart_write_char.
- Erkennen und Verarbeiten von Zeilenumbrüchen (
/n) durch Aufruf von out_2_print_newline.
Out_1_handler (Datei):
- (Optional) Implementierung der Dateiausgabe.
- Zeilenumbruch-Funktionen:
out_0_print_newline: Ausgabe eines einfachen Line Feed (0x0A) auf dem Display.out_2_print_newline: Ausgabe von Carriage Return und Line Feed (0x0D, 0x0A) über UART.
- Abschluss der Funktion:
- Rücksetzen des Stack-Pointers.
- Wiederherstellen der Register
r11 und lr.
- Rückkehr zum Aufrufer mittels
bx lr.
- Fehlerbehandlung:
- Sicherstellen, dass der Ausgabepuffer nicht überläuft.
- Bei ungültigen Spezifikatoren oder Pufferüberläufen entsprechende Fehlermeldungen ausgeben.