ARM7中断的理解
谈谈对中断的理解?
中断是计算机中处理异步事件的重要机制
中断触发的方式:
1)中断源级设置
按键:(CPU之外的硬件)
设置中断的触发方式
uart控制 (CPU之内的硬件)
不用设置触发方式
中断使能
2)中断控制器级设置
优先级 中断使能 ...设置发往哪个核
3)ARM设置
cpsr.I =0(使能中断)
硬件自动做4件事
1:备份cpsr到spsr_<mode>
2:设置cpsr(主要是设置准备跳转到那个模式下执行代码)
3:将pc-4保存到lr_<mode>(以便下次能够跳转返回)
4;设置pc为某个异常的入口地址
及pc=VECTOR_BASE+0x00/0x04/0x08/0x0C/0x10/0x18/0x1C
若为IRQ异常及pc=baseaddr+0x18;
软件应该做的事
1:建立异常向量表 (产生中断之前就要准备完成)
2:跳转到IRQ异常处理函数(产生中断时候跳转)
IRQ异常处理函数
保护现场
bl c_irq_handler
恢复现场
c_irq_handler
判断哪个硬件触发的
调用对应硬件操作函数
清空中断源 中断控制器pending
注:
保护现场:及将被异常打断任务使用的ARM寄存器的数据保存到栈中。
恢复现场:1)从栈中将之前保存到栈的数据恢复到ARM寄存器中。2)状态恢复:cpsr=spsr_<mode> 。 3)跳转返回:pc=lr_<mode>。
linux中附加要求: 中断上下文 栈空间小
为了解决某些硬件中断处理过长 人为分为顶半部 和底半部
顶半部
底半部
登记底半部的方式
1)软中断
不灵活 不好用
2)tasklet
基于软中断机制实现的
其登记的底半部工作于中断上下文
底半部函数在中断返回之前被执行
具有中断处理函数的特点。
3) 工作队列
底半部工作于进程上下文,及是基于进程实现的。
具有进程的特点。
中断处理函数的特点:
1:要执行速度足够的快,若执行的很慢的话的将会影响用户进程的执行,应该中断的优先级高于进程,所以只要有中断在执行进程将得不到执行,给人感觉就会觉得用户程序很卡。
2:中断处理函数不能休眠和阻塞,同时也不能调用可能造成休眠的函数(如copy_to_user(...)/copy_from_user(...)函数可能造成休眠)。若使中断处理函数休眠就会使内核吐核。
因为当中断休眠后将释放cpu给其他的进程或者中断,由于中断处理函数不参入进程调度,所以在主动释放cpu资源后就不能够再次的得到执行。
3:中断中不能调用不可重入的函数,因为中断也会别高优先级的中断打断。当低优先级的中断处理函数执行到不可重入的函数被打断时,再次回来的时候会值就不准确。
printf(....); 和浮点数的运算都是不可重入的。
4:当执行中断处理函数时使用了独立的栈空间,该栈一般很小 通常为一个物理内存页(4KB)在中断处理函数中不能静态分配大数组。
5:中断的优先级高于进程优先级。
进程函数的特点:
1:进程可以进行休眠和阻塞,因为有进程调度器会再次使其重新得到调用。
2:进程中可以调用不可重入函数,但需要对共享资源进行加锁保护(互斥锁,信号量 等)
3:进程也同样有自己的线程栈(栈是以线程为分配单位),该栈一般很小 通常为一个物理内存页(4KB)在中断处理函数中不能静态分配大数组。
4:进程的执行速度无要求。
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