中断简述 中

本文以S3C44B0X为例介绍了ARM7处理器的中断系统,包括中断控制器、中断优先级产生模块和控制中断的寄存器。解释了IRQ与FIQ的区别、中断请求及屏蔽的处理,并阐述了中断优先级的硬件决定方式,强调了快速响应中断的重要性。

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           由于2440的资料在这块讲的不是特别清晰,这里就以S3C44B0X为例,其具有30个中断源,包括一个看门狗定时器、6个定时器、6个UART、8个外部、4个DMA、2个RTC、1个ADC、1个IIC和一个SIO。其内置的中断控制器可以接收来自这30个中断源的请求,S3C44B0X是ARM7架构的为基础的,ARM7 TDMI有两种中断模式:FIQ和IRQ。

一、中断控制器

1、IRQ和FIQ的区别:

         对于FIQ必须尽快处理这件事并离开这个模式;IRQ可以被FIQ中断,但IRQ不能中断FIQ;为了使FIQ更快,所以FIQ模式具有更多的私有寄存器,上篇可以看出2440的FIQ有8个备份寄存器。


2、CPSR的F位和I位

         如果程序状态寄存器CPSR的F位被设置为1,处理器将不接受来自中断控制器的FIQ;如果CPSR的I位被设置为1,处理器将不接受来自中断控制器的IRQ。


3、中断请求寄存器INTPEND

<think>嗯,用户想了解中断处理的过程步骤。结合提供的站内引用材料来看,需要详细解释一下中断处理的基本流程。查看引用[3]发现中断处理步骤可以总结为几个重要环节:中断请求→中断响应→保护现场→中断处理→恢复现场。引用[1]补充说明CPU收到中断会暂停当前程序转向中断处理程序。引用[2]提到中断响应时会自动关闭中断(IF=0),引用[3]详细说明8086架构下对标志寄存器的处理。另外注意到中断向量表这个关键概念,引用[3]解释它是存放256种中断服务程序入口地址的内存区域。在ARM架构方面,引用[4]指出中断发生会进入IRQmode作为过渡,linux内核主要使用SVCmode处理中断。引用[5]展示的汇编模板代码提示了错误码压栈的细节处理。考虑整理出完整的中断处理流程说明。准备从硬件/软件中断分类讲起,重点展开处理步骤的每个环节:包括中断请求、判优响应、现场保护、服务程序执行恢复阶段。特别注意要区分x86ARM的不同处理细节。用户没有问具体架构,所以保持通用性,但可以适当举例说明核心机制。引用中提到的中断嵌套需要强调开中断指令的作用。最后考虑添加中断向量表的工作原理示意图来帮助理解。</think> ### 中断处理过程及步骤详解 根据引用内容,中断处理是计算机响应突发事件的核心机制,其核心流程如下: #### **一、中断分类(引用[3])** - **硬件中断**(外中断) - 非屏蔽中断(NMI):紧急事件(如电源故障),不可被屏蔽 - 可屏蔽中断(INTR):外设请求(如键盘、磁盘),可被CPU屏蔽 - **软件中断**(内中断) - 处理器异常:除零错误、溢出(通过指令触发) - 调试中断:单步中断、断点中断 - 系统调用:如 `INT n` 指令 > **优先级排序**(8086):内部中断 > NMI > INTR > 单步中断[^3] #### **二、中断处理基本步骤(综合引用[1][2][3][4])** 1. **中断请求** - 中断源(硬件/软件)向CPU发送信号。 2. **中断响应** - CPU检查中断允许触发器状态: - 若为关中断(IF=0),忽略请求[^2] - 若为开中断(IF=1),进入响应流程 - CPU自动关闭中断(IF=0),禁止新中断[^2][^3] 3. **中断判优** - 多个中断同时请求时,按优先级响应最高者[^2] 4. **保护现场** - **关键操作**(以x86为例): ```assembly PUSHF ; 标志寄存器入栈 CLI ; 清除IF位(关中断) PUSH CS ; 当前代码段入栈 PUSH IP ; 当前指令指针入栈 ``` - ARM架构会先切入IRQ mode,再转SVC mode处理[^4] 5. **获取中断服务程序入口** - 通过**中断向量表**定位服务程序: - 中断类型码 × 4 = 中断向量表入口地址 - 表内存储中断服务程序的 `CS:IP`(x86)或PC地址(ARM) 6. **执行中断服务程序** - 若需中断嵌套,需显式开中断(`STI`指令)[^3] - 处理过程中可能二次检查NMI请求[^3] 7. **恢复现场与返回** - `IRET`指令(x86)或等效操作: - 弹出IP、CS、标志寄存器 - 恢复IF位(重新允许中断) - 返回到原程序断点处继续执行[^1][^3] #### **三、关键机制解析** - **中断向量表**(引用[3]) 位于内存固定区域(如8086的0x00000~0x003FF),存储256个中断服务程序入口地址。 $$\text{入口地址} = \text{中断类型码} \times 4$$ - **现场保护必要性** 保护寄存器、标志位等状态,确保中断返回后原程序执行无异常[^3]。 - **ARM架构特性** 中断触发后先进入IRQ mode处理过渡操作,再切换至SVC mode执行核心逻辑,其IRQ模式栈空间极小(仅12字节)[^4]。 #### **四、流程示意图** ```plaintext [中断请求] → [中断响应] → [判优] → [关中断] ↓ [保护现场] → [获取服务程序] → [执行服务程序] ↑ ↓ [恢复现场] ←─────────── [开中断(可选)] ```
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