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2013年(4)

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2012-10-17 12:33:58

原文地址:arm中断的理解 作者:tmaclub

    对arm/linux的学习必须以经典源码为主要资料,以前是东看西看,想找到现成的、别人总结好的心得,但是效果不是很理想,欲速则不达。这两天细致研究了下arm的中断系统(本人认为对一款处理器的使用难点在于其中断和存储器系统的理解),一个中断到底是如何一步一步的执行呢,这是困扰我们新手的一个问题。
切入正题,以三星2410为例。
    对于中断管理,2410的硬件包括arm核本身的中断管理部分和集成的中断管理器(片内外设),前者对于所有的arm芯片相同,后者具有芯片特殊性,这导致了arm启动代码中关于中断部分不一致。
    以定时器中断为例,我们作为用户需要完成的任务:1定时器的初始化,各种寄存器赋值2使能中断(cpsr和中断控制器),然后将服务程序地址赋给pISR_TIMER1(为什么赋给它,后面讨论)3当然是编写具体的中断服务程序。其他启动代码帮助我们完成了。程序执行过程中,中断发生了,我们看看处理器如何找到我们的服务程序的(这不是天然的,是经过n道工序,没有无缘无故的爱)。
(1),中断发生,arm跳到0x0000 0018执行此处指令,这是硬件决定的。这里放置了一个跳转指令:b HandlerIRQ ;handler for IRQ interrupt
(2)继续找,HandlerFIQ      HANDLER HandleFIQ,这是什么呢,他是一个宏,我把它翻译过来:
HandlerFIQ
sub sp,sp,#4 ;decrement sp(to store jump address)
stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack(lr does t push because it return to original address)
ldr     r0,= HandleFIQ;load the address of HandleXXX to r0
ldr     r0,[r0]  ;load the contents(service routine start address) of HandleXXX
str     r0,[sp,#4]      ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack
ldmfd   sp!,{r0,pc}     ;POP the work register and pc(jump to ISR)
有兴趣的可以看下,它最终将pc赋值HandleFIQ的值
(3)那么HandleFIQ那里储存了什么呢?arm在启动时做了这样的赋值
ldr r0,=HandleIRQ      
ldr r1,=IsrIRQ   
str r1,[r0]
可见现在(2)中pc值为IsrIRQ所代表的地址。
(4)现在来到了IsrIRQ。详细看下:
IsrIRQ
sub sp,sp,#4       ;reserved for PC
stmfd sp!,{r8-r9}

ldr r9,=INTOFFSET
ldr r9,[r9]
ldr r8,=HandleEINT0
add r8,r8,r9,lsl #2
ldr r8,[r8]
str r8,[sp,#8]
ldmfd sp!,{r8-r9,pc}
这段代码,首先计算服务程序的地址,然后跳过去。但是INTOFFSET和 HandleEINT0两个东西然人费解。INTOFFSET寄存器的功能则很简单,它的作用只是用于表明哪个中断正在被处理。下面是该寄存器各位详细功能列表
 
HandleEINT0其实就是中断是量表的首地址(区分于arm的异常向量表),而上面所说的pISR_TIMER1就是有中断向量表得到的存放实际的中断处理函数的地址
#define pISR_TIMER1  (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x4c))
其实这个地址就应该是add r8,r8,r9,lsl #2中最终得到的r8。
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