S3C2440中斷代碼的深層次分析

異常處理的基本過程如下：異常產(chǎn)生（在指令的臨界中檢測CPU的狀態(tài)，一般實(shí)質(zhì)在這條指令被執(zhí)行完成，但是還沒有執(zhí)行下一條指令之前檢測）——>保存狀態(tài)寄存器，切換狀態(tài)寄存器，保存LR=PC-4,強(qiáng)制PC跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)異常向量（以上的過程都是CPU自動(dòng)完成）——》調(diào)整返回地址，在棧中保存寄存器，便于恢復(fù)寄存器的值——》異常處理函數(shù)——》退出異常。

中斷處理機(jī)制的兩種形式：

1、采用在中斷向量中存儲(chǔ)簡單的跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到異常處理函數(shù)中，但是這種方式存在的缺點(diǎn)就是跳轉(zhuǎn)指令的范圍是有局限性的。

2、采用更新PC值的方法進(jìn)行，具體的實(shí)現(xiàn)形式是在另一個(gè)固定地址處（handle_addr）保存對應(yīng)異常處理函數(shù)的地址，然后采用LDR PC [PC, offset],其中offset = handle_addr – vect – 0x08;這種機(jī)制只要保證選擇的地址恰當(dāng)就能實(shí)現(xiàn)不同距離的跳轉(zhuǎn)。

以上的分析和處理在上一次中已經(jīng)分析，這次分析中斷的處理過程，中斷只是異常的一種特殊情況，對異常的處理得到了好的理解，那么對中斷的處理也就比較方便了。

在ARM內(nèi)核中只支持IRQ和IFQ兩種類型的中斷，但是不同的廠商提供不同類型的中斷控制器實(shí)現(xiàn)對中斷的擴(kuò)展，使得實(shí)際的芯片更加適合我們的使用。但是中斷控制器的差別也使得不同廠商的中斷處理也有差別，但是基本的思想是一致的。

S3C2440的中斷控制器一個(gè)支持60種中斷源，基本的實(shí)現(xiàn)如上圖所示?；镜募拇嫫靼⊿RCPND、INTPND（有且僅有1bit會(huì)被置位，可以通過這個(gè)寄存器判斷中斷源，找出那個(gè)IRQ源發(fā)生中斷）、INTMOD、INTMSK、PRIORITY（用來改變中斷的優(yōu)先級(jí)順序，但是其中還是存在一些固有的順序，具體的參看手冊）、INTOFFSET（用來表示IRQ中INTPND的那個(gè)bit被置位，這樣每一類的中斷源都存在一個(gè)固定的偏移量，這個(gè)寄存器可以用來用來計(jì)算偏移量以及通過這個(gè)偏移量找到對應(yīng)的中斷處理函數(shù)地址存儲(chǔ)位置等），當(dāng)然也存在一些關(guān)于多個(gè)中斷源構(gòu)成的子中斷寄存器,SUBSRCPND、INTSUBMSK。

在S3C2440的啟動(dòng)代碼中描述了關(guān)于中斷處理過程的基本過程和原理。

首先需要搞清楚下面的一個(gè)宏定義：

MACRO

$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel

$HandlerLabel

subsp,sp,#4;decrement sp(to store jump address)

stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack(lr does not push because it return to original address)

ldr r0,=$HandleLabel;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)

MEND

1、搞清楚ARM中的MACRO偽指令，這個(gè)偽指令就是我們在匯編中的宏定義，我們都知道宏的實(shí)現(xiàn)能夠避免代碼的重復(fù)型以及代碼的可修復(fù)性。關(guān)于ARM匯編中的宏定義基本的形式如下：

MACRO

{$label} macroname {$parameter} {$parameter}…

Code

MEND

其中$label 宏指令被展開時(shí)，label可被替換為相應(yīng)的符號(hào)，一般為一個(gè)標(biāo)號(hào)

macroname所定義的宏的名稱

$parameter宏指令的參數(shù)，當(dāng)宏指令被展開時(shí)被替換成對應(yīng)的值。

2、依據(jù)上面的定義我們可以知道當(dāng)前這段代碼定義了一個(gè)宏指令，HANDLER,其中標(biāo)號(hào)為$HandlerLabel，參數(shù)為$HandleLabel

基本的實(shí)現(xiàn)代碼分析如下：

subsp,sp,#4;在棧中預(yù)留一個(gè)區(qū)域，用來保存PC的值

stmfd sp!,{r0};由于r0還需要被使用，因此需要被壓棧

ldr r0,=$HandleLabel ;這里的ldr是一個(gè)偽指令，主要是將標(biāo)號(hào)$HandleLabel的地址加載到r0中，這也是壓棧r0的原因。

ldr r0,[r0] ;這是ARM的ldr指令，主要是將$HandleLabel對應(yīng)地址中的內(nèi)容加載到r0中。如果在$HandleLabel中保存的是一個(gè)中斷處理函數(shù)的地址，那么只需要將這個(gè)值加載到PC即可實(shí)現(xiàn)了中斷任務(wù)跳轉(zhuǎn)，實(shí)際上這個(gè)過程就是采用了異常處理的第二種方式：

即加載PC的方式，而不是簡單的跳轉(zhuǎn)方式。

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)

這兩句代碼正是這段代碼的精髓?；拘问饺缦拢?/div>