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  • 一个完整的中断处理过程应该包括

    千次阅读 2020-12-23 01:30:11
    一个完整的中断处理过程应该包括:中断请求、中断排队或中断判优、中断响应、中断处理和中断返回等环节,下面分别进行讨论。1.中断请求中断请求是由中断源向CPU发出中断请求信号。外部设备发出中断请求信号要具备...

    一个完整的中断处理过程应该包括:中断请求、

    中断排队或中断判优、中断响应、中断处

    理和中断返回等环节,下面分别进行讨论。

    1

    .中断请求

    中断请求是由中断源向

    CPU

    发出中断请求信号。外部设备发出中断请求信号要具备以

    下两个条件:

    (

    1

    )外部设备的工作已经告一段落。例如输入设备只有在启动后,将要输入的数据送

    到接口电路的数据寄存器(即准备好要输入的数据)之后,才可以向

    CPU

    发出中断请求。

    (

    2

    )系统允许该外设发出中断请求。如果系统不允许该外设发出中断请求,可以将这

    个外设的请求屏蔽。

    当这个外设中断请求被屏蔽,

    虽然这个外设准备工作已经完成,

    也不能

    发出中断请求。

    2

    .中断排队

    中民申请是随机的,有时会出现多个中断源同时提出中断申请。但

    CPU

    每次只能响应

    一断源的请求,

    那么究竟先响应哪一个中断源的请求呢?这就必须根据各中断源工作性质的

    轻重缓急,

    预先安排一个优先级顺序,

    当多个中断源同时申请中断时,

    即按此优先级顺序进

    行排队,等候

    CPU

    处理。一般是把最紧迫和速度最高的设备排在最优先的位置上。

    CPU

    先响应优先级别最高的中断源。当中断处理完毕,再响应级别低的中断申请。

    中断排队可以采用硬件的方法,

    也可以采用软件的方法。

    前者速度快,

    但需要增加硬设

    备;后者无需增加硬设备,但速度慢,特别是中断源很多时尤为突出。

    软件优用查询技术。当

    CPU

    响应中断后,就用软件查询以确定是哪些外设申请中断,

    并判断它们的优先权。一个典型的软件优先权排队接口电路如

    6

    10

    所示,图中把

    8

    外设的中断请求触发器组合起来,

    作为一具端口,

    并赋以设备号。

    把各个外设的中断请求信

    号相

    后,作为

    INTR

    信号,故其中任一外设有中断请求,都可向

    CPU

    送出

    INTR

    信号。

    CPU

    响应中断后,把中断寄存器的状态作为一个外设读入

    CPU

    ,逐位检测它们的状态,

    若哪一位为

    1

    ,则该位对应的外设有中断请求,应转到相应的服务程序的入口。其流程如图

    6

    11

    所示。

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  • 6. ARM中断处理过程

    2020-12-23 01:30:09
    具体整个处理过程分成三个步骤来描述:1、第二章描述了中断处理的准备过程2、第三章描述了当发生中的时候,ARM硬件的行为3、第四章描述了ARM的中断进入过程4、第五章描述了ARM的中断退出过程本文涉及的代码来自3.14...

    1 前言

    2 中断处理的准备过程

    2.1 中断模式的stack准备

    1 前言

    本文主要以ARM体系结构下的中断处理为例,讲述整个中断处理过程中的硬件行为和软件动作。具体整个处理过程分成三个步骤来描述:

    1、第二章描述了中断处理的准备过程

    2、第三章描述了当发生中的时候,ARM硬件的行为

    3、第四章描述了ARM的中断进入过程

    4、第五章描述了ARM的中断退出过程

    本文涉及的代码来自3.14内核。另外,本文注意描述ARM指令集的内容,有些source code为了简短一些,删除了THUMB相关的代码,除此之外,有些debug相关的内容也会删除。

    2 中断处理的准备过程

    2.1 中断模式的stack准备

    ARM处理器有多种processor mode,例如user mode(用户空间的AP所处于的模式)、supervisor mode(即SVC mode,大部分的内核态代码都处于这种mode)、IRQ mode(发生中断后,处理器会切入到该mode)等。对于linux kernel,其中断处理处理过程中,ARM 处理器大部分都是处于SVC mode。但是,实际上产生中断的时候,ARM处理器实际上是进入IRQ mode,因此在进入真正的IRQ异常处理之前会有一小段IRQ mode的操作,之后会进入SVC mode进行真正的IRQ异常处理。由于IRQ mode只是一个过渡,因此IRQ mode的栈很小,只有12个字节,具体如下:

    [arch/arm/kernel/setup.c]

    struct stack {

    u32 irq[3];

    u32 abt[3];

    u32 und[3];

    } ____cacheline_aligned;

    static struct stack stacks[NR_CPUS];

    除了irq mode,linux kernel在处理abt mode(当发生data abort exception或者prefetch abort exception的时候进入的模式)和und mode(处理器遇到一个未定义的指令的时候进入的异常模式)的时候也是采用了相同的策略。也就是经过一个简短的abt或者und mode之后,stack切换到svc mode的栈上,这个栈就是发生异常那个时间点current thread的内核栈。anyway,在irq mode和svc mode之间总是需要一个stack保存数据,这就是中断模式的stack,系统初始化的时候,cpu_init函数中会进行中断模式stack的设定:

    void notrace cpu_init(void)

    {

    unsigned int cpu = smp_processor_id();------获取CPU ID

    struct stack *stk = &stacks[cpu];---------获取该CPU对于的irq abt和und的stack指针

    ……

    #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL

    #define PLC "r"------Thumb-2下,msr指令不允许使用立即数,只能使用寄存器。

    #else

    #define PLC "I"

    #endif

    __asm__ (

    "msr cpsr_c, %1\n\t"------让CPU进入IRQ mode

    "add r14, %0, %2\n\t"------r14寄存器保存stk->irq

    "mov sp, r14\n\t"--------设定IRQ mode的stack为stk->irq

    "msr cpsr_c, %3\n\t"

    "add r14, %0, %4\n\t"

    "mov sp, r14\n\t"--------设定abt mode的stack为stk->abt

    "msr cpsr_c, %5\n\t"

    "add r14, %0, %6\n\t"

    "mov sp, r14\n\t"--------设定und mode的stack为stk->und

    "msr cpsr_c, %7"--------回到SVC mode

    :--------------------上面是code,下面的output部分是空的

    : "r" (stk),----------------------对应上面代码中的%0

    PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | IRQ_MODE),------对应上面代码中的%1

    "I" (offsetof(struct stack, irq[0])),------------对应上面代码中的%2

    PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | ABT_MODE),------以此类推,下面不赘述

    "I" (offsetof(struct stack, abt[0])),

    PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | UND_MODE),

    "I" (offsetof(struct stack, und[0])),

    PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE)

    : "r14");--------上面是input操作数列表,r14是要clobbered register列表

    }

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  • 中断处理步骤 (1)中断请求:中断源向CPU发出中断请求 (2)中断响应 (3)保护断点和现场:以便在中断服务程序执行后正确的返回主程序。 (4)中断处理 (5)中断返回 8086中断处理步骤 (1)内部中断以及NMI中断...

    硬件中断分为可屏蔽中断INTR和非屏蔽中断NMI
    cpu响应中断的条件
    (1)cpu开放中断 IF=1(开放),IF=0(关闭中断)
    (2)cpu在现行指令结束后响应中断

    中断处理步骤
    (1)中断请求:中断源向CPU发出中断请求
    (2)中断响应
    (3)保护断点和现场:以便在中断服务程序执行后正确的返回主程序。
    (4)中断处理
    (5)中断返回

    8086中断处理步骤
    (1)内部中断以及NMI中断不需要从数据总线上读取中断类型码,而INTR需要,而且该中断类型码由发出中断请求的接口电路提供。
    (2)CPU得到中断类型码后将标志寄存器内容压入栈中(PUSHF),保护中断时标志位的状态。
    (3)令单步标志TF =0(禁止CPU以单步方式执行中断服务程序)。
    (4)令中断允许标志IF=0(即:在响应该中断后不再响应别的中断。由于CPU在中断响应时,自动将IF置为0,如果要允许中断嵌套,必须在后面的中断服务程序中用开中断指令STI重新将IF置为1)
    (6)将当前CS:IP入栈,即保护断点和现场。
    (7)根据中断类型码在中断向量表中找到相应中断服务程序的入口地址,将其装入CS:IP,转向中断服务程序。
    (8)为了保证NMI中弄断有着实质性的优先级,所以在执行中断服务之前需要再次检查是否有NMI中断。
    (9)执行中断服务程序。
    (10)即恢复断点并返回到主程序。
    ————————————————
    版权声明:本文为CSDN博主「小宋加油啊」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_45560230/article/details/111681074

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  • 中断处理的一般过程

    千次阅读 2021-07-03 22:00:18
    中断处理包括一下几个步骤: 1、中断请求 8088/8086CPU的NMI为边沿触发,INTR为电平触发。在中断请求被响应之前会一直发送中断请求。 2、中断源识别 当系统同时有多个中断源发出的中断请求时,系统往往只能相应...

    中断处理包括一下几个步骤:

    1、中断请求

       8088/8086CPU的NMI为边沿触发,INTR为电平触发。在中断请求被响应之前会一直发送中断请求。

    2、中断源识别

    当系统同时有多个中断源发出的中断请求时,系统往往只能相应并处理一个中断,这就要求CPU对来到的中断请求进行判优,选择出同一时间优先级最高的给予响应和处理,

    3、中断响应

    中断响应时,CPU要向中断源发出中断响应信号,还要保护现场即将FLAGS压入堆栈,将下一条指令的CS压入堆栈,将下一条指令的IP压入堆栈。还要将终端的入口赋给IP和SP。

    4、中断处理

    保护软件现场(把中断服务子程序中要用到的寄存器的内容压入堆栈)、开中断(为了可以嵌套)、执行中断处理程序、关中断、恢复现场。

    5、中断返回

    利用IRET进行中断返回会将堆栈中保存的信息弹出到IP和CS和FLAGS中。

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  • 中断配置步骤STM32f4

    2021-10-28 14:02:38
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  • Linux缺页中断处理

    2021-05-17 19:27:23
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  • 中断处理步骤 (1)中断请求:中断源向CPU发出中断请求 (2)中断响应 (3)保护断点和现场:以便在中断服务程序执行后正确的返回主程序。 (4)中断处理 (5)中断返回 8086中断处理步骤 (1)内部中断以及NMI中断...
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    千次阅读 2020-12-19 13:28:27
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  • ARM-Linux 中断处理流程

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    2021-10-22 18:45:44
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    2021-11-15 17:21:52
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  • 汇编语言编写中断处理程序

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中断处理的步骤