关于__irq的使用

最新推荐文章于 2025-05-09 11:19:22 发布
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分类专栏： 编程相关 转载 文章标签： 编译器 任务
本文解析了__irq标识在不同编译器中的作用及应用，介绍了如何正确使用这一标识来实现中断函数的功能，特别是在ARM系统中断嵌套的场景下。

 来源：http://wenku.baidu.com/view/efeca9a5f524ccbff12184fd.html

__irq为一个标识，用来表示一个函数是否为中断函数。对于不同的编译器，__irq在函数名中的位置不一样，例如：
ADS编译器中：

void __irq IRQ_Eint0(void);


Keil编译器中：

void IRQ_Eint0(void) __irq;


但是其意义一样，它所完成的任务是标识该函数为中断函数，在编译器编译是调用此函数时，先保护函数入口现场，然后执行中断函数，函数执行完毕，恢复中断现场，这整个过程不需要用户重新编写代码来完成，由编译器自动完成。因而这也给不具备中断嵌套功能的ARM系统带来了问题，若使用 __irq 时有中断嵌套产生，这现场保护就会混乱。在前一篇日志“LPC2000系列中断嵌套处理”中，自己编写中断入口现场保护代码，并不使用 __irq 标识符号，就是这个原因。


总结如下：
1、若不想自己编写中断入口现场保护代码，而且使用中无中断嵌套，在中断函数中用 __irq 来标识我们的中断函数，否则出错；
2、若程序中要使用中断嵌套，对于无中断嵌套功能的ARM来说，一定要自己编写中断入口现场保护代码，而且不能用 __irq 标识我们的中断函数，否则出错。

arzhiy
2007-01-30

【雕爷学编程】MicroPython手册之中断处理 IRQ函数
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stm32 __disable_irq与__enable_irq
最新发布
08-21
<think>我们正在讨论的是STM32开发中的中断控制函数。根据引用[1]的内容，我们知道在ARM Cortex-M处理器中： - `__disable_irq()` 用于禁用所有可屏蔽中断（通过设置PRIMASK寄存器为1）。 - 与之对应的，`__enable_irq()` 用于重新使能这些中断（通过设置PRIMASK寄存器为0）。 因此，在STM32开发中，与`__disable_irq`对应的函数是`__enable_irq`，它们是一对用于控制中断的使能和禁用的函数。 ### 作用 - `__disable_irq()`: 禁用所有可屏蔽中断（IRQ），但不会影响不可屏蔽中断（NMI）和硬件错误异常等。它通过设置PRIMASK寄存器为1来实现。 - `__enable_irq()`: 使能所有可屏蔽中断，将PRIMASK寄存器设置为0。 ### 使用方法 这两个函数通常用于保护临界区代码，即一段不能被中断打断的代码。使用方法如下： ```c __disable_irq(); // 进入临界区，关闭中断 // 执行临界区代码（例如，对全局变量的操作，硬件寄存器的操作等） __enable_irq(); // 离开临界区，打开中断 ``` ### 注意事项 1. **嵌套使用**：`__disable_irq`和`__enable_irq`是通过操作PRIMASK寄存器实现的，而PRIMASK只有一位，因此它们不支持嵌套。也就是说，如果在调用`__disable_irq`之后再次调用`__disable_irq`，那么PRIMASK已经为1，再次禁用中断不会有额外效果。但是，如果在中间调用了`__enable_irq`，则会直接使能中断，即使之前禁用了多次。因此，在嵌套的临界区中，应该使用其他支持嵌套的中断控制函数（如`__disable_irq`和`__enable_irq`的替代方案，或者使用`BASEPRI`寄存器）。 2. **使用场景**：这两个函数适用于对执行时间要求非常严格的临界区，因为它们只是简单的设置寄存器，执行速度很快。但是，由于它们不支持嵌套，所以在复杂的代码中需要谨慎使用。 3. **与FAULTMASK的区别**：引用[1]中提到了`__set_FAULTMASK(1)`，它比`__disable_irq()`更强大，会屏蔽几乎所有异常（除了NMI）。因此，除非在系统崩溃前执行关键操作，否则不推荐使用。而`__disable_irq`和`__enable_irq`是常规的中断控制方法。 4. **编译器内置函数**：在CMSIS中，这些函数通常由编译器提供，例如在Keil MDK中，它们是编译器内置函数（intrinsics）。因此，在使用时，需要包含相应的头文件（如`core_cm3.h`、`core_cm4.h`等）。 ### 示例代码 以下是一个简单的示例，展示如何在STM32中使用这两个函数： ```c #include "stm32f4xx.h" // 包含STM32的头文件，里面会包含CMSIS核心头文件 void Critical_Section_Example(void) { // 进入临界区，禁用中断 __disable_irq(); // 这里执行临界区代码 // 例如，修改一个全局变量，这个变量会被中断服务程序访问 global_counter++; // 离开临界区，使能中断 __enable_irq(); } ``` ### 替代函数 如果你需要支持嵌套的临界区保护，可以使用以下函数（也是CMSIS提供的）： - `uint32_t __get_PRIMASK(void);`：获取当前PRIMASK的值。 - `void __set_PRIMASK(uint32_t priMask);`：设置PRIMASK的值。 这样，你可以保存和恢复中断状态： ```c uint32_t primask; primask = __get_PRIMASK(); // 保存当前中断状态 __disable_irq(); // 禁用中断 // 临界区代码 __set_PRIMASK(primask); // 恢复之前的中断状态 ``` 这种方法允许嵌套，因为每次禁用中断前先保存状态，退出时恢复状态，这样内层临界区的开启不会影响外层。 ### 总结 - `__disable_irq()` 和 `__enable_irq()` 是STM32开发中用于快速禁用和使能可屏蔽中断的函数。 - 它们操作的是PRIMASK寄存器，因此不支持嵌套。 - 在需要嵌套的场合，应该使用保存和恢复PRIMASK值的方法。 --- §§相关问题§§ 1. 在STM32中，如何实现可嵌套的中断禁用？ 2. `__disable_irq`和`HAL_NVIC_DisableIRQ`有什么区别？ 3. 在中断服务程序中，使用`__disable_irq`会导致什么问题？</think>在STM32开发中（基于ARM Cortex-M处理器），`__disable_irq()` 和 `__enable_irq()` 是一对用于控制中断的核心函数，它们直接操作处理器的中断掩码寄存器： ### 作用及原理 1. **`__disable_irq()`** - 禁用所有**可屏蔽中断**（IRQ） - 原理：将处理器的 `PRIMASK` 寄存器设为 `1` - 影响范围： ✓ 屏蔽常规中断（如GPIO、定时器等） ✗ **不影响**不可屏蔽中断（NMI） ✗ **不影响**硬件错误异常 ✗ **不影响**系统服务调用（SVC）[^1] 2. **`__enable_irq()`**（`__disable_irq`的逆向操作） - 启用所有可屏蔽中断 - 原理：将 `PRIMASK` 寄存器清零（设为 `0`） ```c // 典型使用场景（临界区保护） __disable_irq(); // 进入临界区前关闭中断 /* 执行关键操作（如共享资源访问） */ __enable_irq(); // 离开临界区后恢复中断 ``` ### 使用要点 1. **嵌套支持** - Cortex-M允许嵌套调用，但需严格配对： ```c __disable_irq(); // 第一次禁用（PRIMASK=1） __disable_irq(); // 冗余调用（无效果） __enable_irq(); // 第一次启用（PRIMASK=0） // 错误：多调用一次__enable_irq()将导致不可预测行为！ ``` 2. **与`FAULTMASK`的区别** | **特性** | `__disable_irq()` | `__set_FAULTMASK(1)` | |------------------|-------------------------|-------------------------| | **屏蔽范围** | 仅常规中断 | 所有异常（含硬件错误） | | **优先级影响** | 无 | 提升到-1（最高） | | **自动清除** | 否 | 异常退出时自动清除 | | **使用场景** | 常规临界区保护 | 系统崩溃前的紧急操作 | 3. **最佳实践** - 临界区代码尽量简短（微秒级） - 禁止在中断服务程序(ISR)中调用 - 与`__enable_irq()`严格配对使用 - 优先使用HAL库的`HAL_NVIC_DisableIRQ()`管理单个中断 ### 示例场景 ```c volatile uint32_t counter; // 共享资源 void CriticalOperation(void) { __disable_irq(); // STEP1: 关中断 counter += 1; // STEP2: 安全更新共享变量 __enable_irq(); // STEP3: 开中断 } // 错误示例（未配对） void UnsafeFunction() { __disable_irq(); if(condition) return; // 提前返回导致中断永久关闭！ __enable_irq(); } ``` > ⚠️ 注意：STM32CubeIDE中需包含 `core_cm4.h`（或对应内核头文件）才能使用这些函数[^1]。 ---
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