27、树莓派技术深度解析：从中断处理到系统芯片架构

树莓派技术深度解析：从中断处理到系统芯片架构

1. 中断处理决策

在处理中断时，需要对其他中断做出决策。当正在处理一个现有中断时，如果有新的中断发生，有两种处理方案。

1.1 非嵌套中断处理方案

这是最简单的方法，在此方案中，所有中断都会被禁用，直到控制权交回被中断的任务。不过，这种方法的缺点是一次只能处理一个中断。如果连续出现多个中断，可能会丢失一些请求，从而产生不良后果。

1.2 嵌套中断方案

该方案允许同时处理多个中断。在这种情况下，会在完全处理当前中断之前重新启用中断。虽然这种方法更复杂，但它解决了中断延迟的问题。中断延迟是指从外部中断信号产生到首次获取该中断信号指令的时间间隔。

对于快速中断请求（FIQ），由于其被认为至关重要，所以在处理 FIQ 时，外部中断请求（IRQ）会被禁用。

无论采用哪种方案，实现一个用于中断处理的栈（中断栈）对于模式之间的上下文切换和信息保存都是必不可少的。如果多个中断同时发生，需要将详细信息存储在某个地方，以便按顺序进行处理。

2. 从中断返回

当中断服务程序执行完毕后，操作系统必须返回到被 FIQ 或 IRQ 中断的原始程序。这可以通过以下指令实现：

SUBS R15, R14, #4

该指令会恢复程序计数器，使被中断的程序能够从暂停的精确位置继续执行。“减 4”的计算是为了纠正流水线操作的影响。只要中断处理程序没有损坏任何共享寄存器或工作空间，程序就会像没有发生过中断一样继续执行。