问：What is interrupt？

百度百科：中断是指在计算机执行程序的过程中，当出现异常情况或者特殊请求时，计算机停止现行的程序的运行，转而对这些异常处理或者特殊请求的处理，处理结束后再返回到现行程序的中断处，继续执行原程序。
中断源：我们把引起中断的原因，或者能够发出中断请求信号的来源统称为中断源。

中断向量：中断服务程序的入口地址。在某些计算机中，中断向量的位置存放一条跳转到中断服务程序入口地址的跳转指令。

中断向量地址：内存中存放中断服务程序入口地址的地址

矢量中断：某个中断源产生中断时，由硬件直接跳到中断服务程序的入口（需要具备硬件中断向量表）

非矢量中断：产生中断源时，先跳到一个总入口，再有软件查询中断挂起寄存器判断是哪个中断源，然后跳到入口服务程序。例如；arm接受到中断控制器的IRQ请求，cpu响应中断后，将在中断服务寄存器的对应位置位，cpu转到0x18处执行。

软件中断向量表：在ram区的_ISR_STARTADDRESS处开辟一段空间，设置一张软件设定的中断向量表，用来存放中断和异常的服务程序入口地址。



C语言在嵌入式系统编程时的注意事项：https://cloud.tencent.com/developer/article/1011931 ↩︎

C语言嵌入式系统编程修炼之软件架构篇：https://cloud.tencent.com/developer/article/1019866 ↩︎

矢量中断

某个中断源产生中断时，由硬件直接跳到中断服务程序的入口（有些cpu，如s3c440box内部有外部中断的中断向量表，因而支持矢量中断，而S3C2440等没有硬件向量表，不支持矢量中断。固定中断向量表中装的不是中断或异常服务程序的入口地址，而是一条转到异常或中断处理程序的转移指令

硬件中断向量表

软件中断向量表：在ram区的_ISR_STARTADDRESS处开辟一段空间，设置一张软件设定的中断向量表，用来存放中断和异常的服务程序入口地址。

 

 

非矢量中断

产生中断源时，先跳到一个总入口，再有软件查询中断挂起寄存器判断是哪个中断源，然后跳到入口服务程序。例如；arm接受到中断控制器的IRQ请求，cpu响应中断后，将在中断服务寄存器的对应位置位，cpu转到0x18处执行。在0x18处，放置一条转移指令：

B ISR_IRQ

ISR_IRQ为中断服务程序的总入口地址，也是非矢量中断模式的中断源判别及散转程序。在ISR_IRQ中通过查询中断服务寄存器的对应位判别出中断源，然后转至对应的中断服务程序。

ISR_IRQ：

STMDB R13!,{R0-R8,R12,R14}  ;保护现场（进入异常时已自动将断点保存到LR）

此处的R14用于异常返回

BL IRQ                         ； 此处的R14用于子程序返回

LDMIA R13!,{ R0-R8,R12,R14};恢复现场

SUBS PC,R14,#4;返回中断断点处继续执行（CPSR 也自动恢复）

IRQ:

SUB SP,SP,#4;腾出一个字以存放中断服务程序入口地址

STMFD SP!,{R8-R9};

LDR R9,=I_ISPR;中断服务寄存器地址送到R9  I_ISPR EQU 0X????????

LDR R9,[R9];ISPR 的内容送r9

MOV R8,#0;设置r8为地址偏移量，并初始化为0

10:          MOVS R9,R9,LSR #1；R9左移一位，移除位送到C

BCS 11

ADD R8,R8,#4

B 10

11：              LDR R9,=HANDLEADC;找到了，软件中断向量表的首项中的地址送R9

; HANDLEADC EQU _ISR_STARTADDRESS+4*8

ADD R9,R9,R8

LDR R9,[R9];将相应的中断服务程序入口地址送R9

STR R9,[SP,#8];中断服务程序入口入棧

LDMFD SP! ,{R8-R9,PC};转向执行中断服务程序

中断服务程序运行完毕，则返回到标记出，回到原来断点继续执行（中断服务程序中已经完成了返回到BL后一条指令的操作）相当于发生了两级跳转！

 

 

 

 

 

如果采用向量中断模式，cpu发生异常或响应或中断源后，将转到硬件固有中断向量表，自动转入相应的一次或中断向量地址处执行。以ENIT 4567为例

0x30:LDR PC,=HANDLERENT4567

............

HANDLERENT4567:

HANDLER HANDLEEINT4567; HANDLEEINT4567为软件设定的中断向量中中断入口的地址标号

HANDLER 宏的作用：将HANDLEEINT4567的内容赋给PC

MACRO HANDLER HANDLELABEL

SUB SP,SP,#4

STMFD SP!,{R0}

LDR R0,=HANDLELABEL

LDR R0,[R0]

STR R0,[SP,#4]

LDMFD SP!,{R0,PC}

ENDM

 

中断及异常的响应过程

程序装在ROM中断中断和异常相应情况：

对于简单的应用系统，通常将初始化和应用程序下载在0x0处，即在ROM或flash中，在硬件固定向量表中断对应位置放置转移指令，转到相应异常或中断服务程序进行处理。

由于RAM区程序执行速度快，而且可以修改，所以对于大多数系统和复杂程序，通常将具体的异常或中断处理程序下载到RAM区执行。

 

程序装在高端RAM中断中断或异常响应

（1）       软件实现地址映射

若程序下载到高端RAM，当异常中断发生时，S3C440B0X自动转到硬件固定向量表的歌地址处，所以需要在0x0开始的区域放置一个bootloader,它主要完成系统硬件初始化和地址映射工作。地址映射包含两部分，首先完成从0x0开始的固定向量表到0x0c000000(ram起始区，不同的系统不同)的转移，然后应用程序中的Isr_Init（）函数完成到代码下载区RAM处的向量转移。

Bootloader地址映射：

在硬件固定表的各向量地址处放指令：ldr pc,=0x0000??,实现0x0000??->0x0c0000??的映射。

注意：若IRQ异常采用非向量模式，在开始地址区不必进行中断源的映射；复位异常发生，硬件初始化后，直接映射到代码下载区的0x0c008000处，并执行应用系统初始化。

矢量中断

某个中断源产生中断时，由硬件直接跳到中断服务程序的入口（有些cpu，如s3c440box内部有外部中断的中断向量表，因而支持矢量中断，而S3C2440等没有硬件向量表，不支持矢量中断。固定中断向量表中装的不是中断或异常服务程序的入口地址，而是一条转到异常或中断处理程序的转移指令

硬件中断向量表

软件中断向量表：在ram区的_ISR_STARTADDRESS处开辟一段空间，设置一张软件设定的中断向量表，用来存放中断和异常的服务程序入口地址。

 

 

非矢量中断

产生中断源时，先跳到一个总入口，再有软件查询中断挂起寄存器判断是哪个中断源，然后跳到入口服务程序。例如；arm接受到中断控制器的IRQ请求，cpu响应中断后，将在中断服务寄存器的对应位置位，cpu转到0x18处执行。在0x18处，放置一条转移指令：

B ISR_IRQ

ISR_IRQ为中断服务程序的总入口地址，也是非矢量中断模式的中断源判别及散转程序。在ISR_IRQ中通过查询中断服务寄存器的对应位判别出中断源，然后转至对应的中断服务程序。

ISR_IRQ：

STMDB R13!,{R0-R8,R12,R14}  ;保护现场（进入异常时已自动将断点保存到LR）

此处的R14用于异常返回

BL IRQ                         ； 此处的R14用于子程序返回

LDMIA R13!,{ R0-R8,R12,R14};恢复现场

SUBS PC,R14,#4;返回中断断点处继续执行（CPSR 也自动恢复）

IRQ:

SUB SP,SP,#4;腾出一个字以存放中断服务程序入口地址

STMFD SP!,{R8-R9};

LDR R9,=I_ISPR;中断服务寄存器地址送到R9  I_ISPR EQU 0X????????

LDR R9,[R9];ISPR 的内容送r9

MOV R8,#0;设置r8为地址偏移量，并初始化为0

10:          MOVS R9,R9,LSR #1；R9左移一位，移除位送到C

BCS 11

ADD R8,R8,#4

B 10

11：              LDR R9,=HANDLEADC;找到了，软件中断向量表的首项中的地址送R9

; HANDLEADC EQU _ISR_STARTADDRESS+4*8

ADD R9,R9,R8

LDR R9,[R9];将相应的中断服务程序入口地址送R9

STR R9,[SP,#8];中断服务程序入口入棧

LDMFD SP! ,{R8-R9,PC};转向执行中断服务程序

中断服务程序运行完毕，则返回到标记出，回到原来断点继续执行（中断服务程序中已经完成了返回到BL后一条指令的操作）相当于发生了两级跳转！

 

 

 

 

 

如果采用向量中断模式，cpu发生异常或响应或中断源后，将转到硬件固有中断向量表，自动转入相应的一次或中断向量地址处执行。以ENIT 4567为例

0x30:LDR PC,=HANDLERENT4567

............

HANDLERENT4567:

HANDLER HANDLEEINT4567; HANDLEEINT4567为软件设定的中断向量中中断入口的地址标号

HANDLER 宏的作用：将HANDLEEINT4567的内容赋给PC

MACRO HANDLER HANDLELABEL

SUB SP,SP,#4

STMFD SP!,{R0}

LDR R0,=HANDLELABEL

LDR R0,[R0]

STR R0,[SP,#4]

LDMFD SP!,{R0,PC}

ENDM

 

中断及异常的响应过程

程序装在ROM中断中断和异常相应情况：

对于简单的应用系统，通常将初始化和应用程序下载在0x0处，即在ROM或flash中，在硬件固定向量表中断对应位置放置转移指令，转到相应异常或中断服务程序进行处理。

由于RAM区程序执行速度快，而且可以修改，所以对于大多数系统和复杂程序，通常将具体的异常或中断处理程序下载到RAM区执行。

 

程序装在高端RAM中断中断或异常响应

（1）       软件实现地址映射

若程序下载到高端RAM，当异常中断发生时，S3C440B0X自动转到硬件固定向量表的歌地址处，所以需要在0x0开始的区域放置一个bootloader,它主要完成系统硬件初始化和地址映射工作。地址映射包含两部分，首先完成从0x0开始的固定向量表到0x0c000000(ram起始区，不同的系统不同)的转移，然后应用程序中的Isr_Init（）函数完成到代码下载区RAM处的向量转移。

Bootloader地址映射：

在硬件固定表的各向量地址处放指令：ldr pc,=0x0000??,实现0x0000??->0x0c0000??的映射。

注意：若IRQ异常采用非向量模式，在开始地址区不必进行中断源的映射；复位异常发生，硬件初始化后，直接映射到代码下载区的0x0c008000处，并执行应用系统初始化。

 

 

（2）       见《基于ARM 的嵌入式系统接口技术》清华大学

rom bios 时钟中断是08号中断，linux 中怎样变成了0x20号中断?

8259A 是可编程中断控制器芯片，可管理8个中断源。通过级联可最多管理64个中断源

pc/at 使用了2片8259A, 占用地址0x20-0x3f 0xa0-0xbf 范围, 共可产生16个中断源。

中断矢量号号是可以编程的， linux 将第一个中断源定时器中断编程为0x20.

中断源号，中断矢量号， 描述：

IRQ0       0x20          8253发出的100hz 时钟中断

IRQ1       0x21          键盘

IRQ2       0x22          接联从8259

IRQ3       0x23          串行口 2

IRQ4       0x24          串行口 1

IRQ5       0x25          并行口 2

IRQ6       0x26          软盘

IRQ7       0x27          并行口 1

主8259芯片占用地址 0x20-0x3f


IRQ8        0x28         实时时钟中断

IRQ9        0x29         级联到主芯片IRQ2

IRQ10       0x2a         保留

IRQ11       0x2b         保留

IRQ12       0x2c         PS2 鼠标 

IRQ13       0x2d         协处理器中断 

IRQ14       0x2e         硬盘     

IRQ15       0x2f         保留     

从8259芯片占用地址 0xA0-0xBf