关于ARM9的中断嵌套
arm中断嵌套的原理
arm中断嵌套的原理摘要：1.引言2.arm 中断嵌套的原理2.1 arm 的中断向量表2.2 中断嵌套的实现2.3 中断嵌套的优点和应用3.arm 中断嵌套的实现3.1 硬件方面的支持3.2 软件方面的支持4.arm 中断嵌套的注意事项4.1 中断处理时间的考虑4.2 中断优先级的处理5.总结正文：在嵌入式系统中，中断处理是一个常见的功能。
ARM 处理器提供了丰富的中断处理功能，使得开发者可以灵活地处理各种中断事件。
中断嵌套是ARM 中断处理的一个重要特性，可以提高系统的响应速度和处理效率。
本文将详细介绍ARM 中断嵌套的原理、实现以及注意事项。
首先，我们需要了解ARM 中断嵌套的原理。
ARM 的中断向量表是一个关键概念。
中断向量表是一个存储中断向量地址的数组，用于快速定位和处理各种中断事件。
当有中断请求时，处理器会根据中断类型号在中断向量表中查找对应的中断向量地址，然后跳转到该地址执行中断处理程序。
中断嵌套的实现主要依赖于中断向量表的布局和中断处理程序的设计。
在一个系统中，可能会有多个中断源，它们的中断向量地址可能会相互重叠。
为了实现中断嵌套，我们需要保证中断向量表中的下一个中断向量地址在当前中断处理程序执行完毕之前可以被访问到。
这样，当一个中断请求到来时，处理器可以在当前中断处理程序执行完毕后，快速跳转到下一个中断向量地址，执行下一个中断处理程序。
中断嵌套的优点主要体现在可以提高系统的响应速度和处理效率。
例如，当一个外部中断请求到来时，处理器可以在执行当前中断处理程序的同时，响应外部中断请求，这样可以减少中断处理的时间。
此外，中断嵌套还可以实现中断优先级的功能，使得高优先级的中断请求能够更快地被处理。
要实现ARM 中断嵌套，需要硬件和软件两方面的支持。
在硬件方面，处理器需要支持中断嵌套，这通常需要处理器具有中断控制器，可以实现中断请求的排队和嵌套处理。
在软件方面，需要编写适当的中断处理程序，确保在当前中断处理程序执行完毕之前可以跳转到下一个中断向量地址。
ARM异常中断机制.
ARM9（以S3C2410为例）中断机制一、ARM异常机制介绍ARM9处理器有7种工作模式。
分别是(除了用户模式其他都是异常模式用户模式(usr：ARM处理器正常的程序执行状态。
快速中断模式(fiq：用于高速数据传输或通道处理。
外部中断模式(irq：用于通用的中断处理。
管理模式(svc：操作系统使用的保护模式。
数据访问终止模式(abt：当数据或指令预取终止时进入该模式。
系统模式(sys：运行具有特权的操作系统任务。
未定义指令中止模式(und：当未定义的指令执行时进入该模式。
每种模式通过5位二进制编码进行标示：用户模式10000快速中断模式10001外部中断模式10010管理模式10011数据访问终止模式10111未定义指令中止模式11011系统模式11111模式编码存放在CPSR（程序当前状态寄存器，记录当前工作模式的编码的值）中的[4:0]。
快速中断模式、外部中断模式、数据访问终止模式、未定义指令中止模式、管理模式称为异常模式。
异常类型具体含义复位当处理器的复位电平有效时，产生复位异常，程序跳转到复位异常处理程序处执行。
未定义指令遇到不能处理的指令时，产生未定义指令异常。
软件中断该异常由执行SWI指令产生，可用于用户模式下的程序调用特权操作指令。
可使用该异常机制实现系统功能调用。
指令预取中止若处理器预取指令的地址不存在，或该地址不允许当前指令访问，存储器会向处理器发出中止信号，但当预取的指令被执行时，才会产生指令预取中止异常。
数据中止若处理器数据访问指令的地址不存在，或该地址不允许当前指令访问时，产生数据中止异常。
IRQ（外部中断请求）当处理器的外部中断请求引脚有效，且CPSR中的I 位为0时，产生IRQ异常。
系统的外设可通过该异常请求中断服务。
FIQ（快速中断请求）当处理器的快速中断请求引脚有效，且CPSR中的F 位为0时，产生FIQ异常。
当多个异常发生时，处理器根据优先级进行处理。
优先级1（最高）复位2 数据中止3 FIQ4 IRQ5 预取指令中止6（最低）未定义指令、SWI异常中断发生时，处理器执行完当前的指令，需要保存当前执行现场，切换到相应的异常模式，并跳转到相应的异常中断处理程序。
嵌入式技巧：ARM的三种中断调试方法介绍
嵌入式技巧：ARM的三种中断调试方法介绍技巧：的三种中断调试办法介绍嵌入式软件开发流程参照嵌入式软件的开发流程。
第一步：工程建立和配置。
其次步：编辑源文件。
第三步：工程编译和链接。
第四步：软件的调试。
第五步：执行文件的固化。
在囫囵流程中，用户首先需要建立工程并对工程做初步的配置，包括配置处理器和配置调试设备。
编辑工程文件，包括自己编写的汇编和源程序，还有工程编译时需要编写的链接脚本文件，调试过程中需要编写存储区映像文件和指令脚本文件，以及上电复位时的程序运行入口的启动程序文件。
对后四种文件的理解很重要，其作用说明如下。
(1) 链接脚本文件：在程序编译时起作用。
该文件描述代码链接定位的有关信息，包括代码段，数据段，地址段等，链接器必需用法该文件对囫囵系统的代码做正确的定位。
在SDRAM中调试程序、在FLASH中调试或固化后运行的链接脚本文件应加以区别。
（在IDE开发环境中用法扩展名*.ld） (2)指令脚本文件：在SDRAM中调试程序时起作用。
在集成环境与目标衔接时、软件调试过程中以及目标板复位后，有时需要集成环境自动完成一些特定的操作，比如复位目标板、清除、屏蔽中断寄存器、存储区映射等。
这些操作可以通过执行一组指令序列来完成，保存一组指令序列的文本文件称为指令脚本文件（在 IDE开发环境中用法扩展名*.cs）。
(3)存储区映像文件：在SDRAM中调试程序时起作用。
在软件调试过程中拜访非法存储区在部分处理器和目标板上会产生异样，假如异样没有处理，则会导致软件调试过程无法继续，为了防止以上问题并调节器拜访速度以达到最合适的水平，提供这样一种用于描述各个存储区性质的文件叫存储区映像文件（在IDE开发环境中用法扩展名*.map）。
在程序的调试过程中可以挑选用法存储区映像文件*.map和指令脚本文件*. cs协作程序的调试。
(4) 启动文件：它主要是完成一些和硬件相关的初始化的工作，为应用程序做预备。
嵌入式实时操作系统试题
嵌⼊式实时操作系统试题1、⽬前使⽤的嵌⼊式操作系统主要有那些？请举出六种常⽤的。
Windwos CE、Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX2、⼀般⽽⾔，嵌⼊式系统的架构可以分为4个部分，分别是（处理器）、存储器、输⼊输出和软件，⼀般软件分为（操作系统）和应⽤软件两个主要部分。
3、从嵌⼊式操作系统特点可以将嵌⼊式操作系统分为（实时操作系统）和分时操作系统，其中实时系统可分为（硬实时系统）和软实时系统4、uc/os操作系统不包括以下哪集中状态A、运⾏B、挂起C、退出D、休眠5、0x70&0x11的运算结果是A、0x1B、0x11C、0x17D、0x76、下列哪种⽅式不是ucos操作系统中任务之间的通信⽅式A、信号量B、消息队列C、邮件D、邮箱7、在将ucos操作系统移植到ARM处理器上时，以下那些⽂件不需要修改A、OS_CORE.CB、include.hC、OS_CPU.HD、OSTaskInit设计实时操作系统时，⾸先应该考虑系统的（）。
A．可靠性和灵活性B．实时性和可靠性C．分配性和可靠性D．灵活性和实时性2. ⼤多数嵌⼊式实时操作系统中，为了让操作系统能够在有突发状态时迅速取得控制权，以作出反映，⼤都采⽤（）的功能。
A:抢占式任务调度B:时间⽚轮转调度C:单调速率调度D:FIFO调度8、所有的电⼦设备都属于嵌⼊式设备简单题：1、根据嵌⼊式系统的特点、写出嵌⼊式系统的定义答：以应⽤为中⼼，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专⽤计算机系统2、试分析实时操作系统的⼯作特点及相互之间的转换运⾏：获得CPU的控制权就绪：进⼊任务等待队列，通过调度中转为运⾏状态挂起：由于系统函数调⽤⽽被设置成挂起状态，任务发⽣阻塞，等待系统实时事件的发⽣⽽被唤醒，从⽽转为就绪或运⾏。
休眠：任务完成或者错误被清除的任务，该任务此时不具有任务控制块。
ARM异常、中断及GIC
不同内核共享的中断，由软件设置具体由那个核处理，从ID32开始分配
特殊中断号ID1020-ID1023 ID1023：虚假中断，电平触发中断脉冲时间不够、软件试图改变pending状态
模式控制位：M[4:0]位处理器模式控制位，共8种数值，分别对应8种不同 的内核工作模式。
2020/3/2
6
ARM中断/异常类型(7种)
中断类型
具体含义
复位异常（Reset）
当处理器上电或者复位电平有效时，产生复位异 常，程序跳转到复位异常处理程序处执行，完成 初始化配置。
数据异常（Data Abort） 当数据访问指令访问的地址不存在或者不允许访
中断类型
优先级
复位异常（Reset） 最高 1
数据异常（Data
2
Abort）
快速中断异常（FIQ）
3
外部中断异常（IRQ）
4
预取异常（Prefetch
5
Abort）
软中断异常（SWI）
6
未定义指令异常
最低 7
（Undefined interrupt）
处理器模式
中断入口地址
执行低地址 执行高地址
特权模式
的值，而IRQ和其他内部异常公用r8-r12，保存寄存器的值必须由软件实现， 入栈和出栈均由中断服务程序完成，速度较慢 FIQ中断入口位于中断向量表的最末端，因此中断服务程序可以直接放在异 常向量表的末端执行，不需要跳转，响应速度更快
如何产生FIQ和IRQ?
FIQ和IRQ都是外部中断产生的，可单独配置各个外部中断的安全性， Secure中断可配置为产生FIQ或者IRQ，Non-secure中断只能产生IRQ
arm中断嵌套的原理
arm中断嵌套的原理【实用版】目录1.ARM 中断嵌套的原理概述2.中断嵌套的实现机制3.中断嵌套的优缺点分析4.总结正文【1.ARM 中断嵌套的原理概述】ARM（Advanced RISC Machine）是一种高级精简指令集计算机（RISC）架构，广泛应用于嵌入式系统和移动设备等领域。
在 ARM 系统中，中断嵌套是一种重要的技术，用于实现多个中断之间的协同处理。
当一个中断处理程序（Interrupt Handler，IH）在执行过程中，可能会触发另一个中断处理程序，这就形成了中断嵌套。
【2.中断嵌套的实现机制】中断嵌套的实现主要依赖于 ARM 处理器的中断处理机制。
具体来说，当一个中断发生时，处理器会立即保存当前程序的状态，包括程序计数器、寄存器等，然后跳转到对应的中断处理程序入口。
在这个过程中，处理器会启用中断优先级控制，根据中断优先级确定处理程序的执行顺序。
在执行中断处理程序时，如果遇到另一个更高优先级的中断，处理器会再次保存当前程序的状态，并跳转到新的中断处理程序入口。
这样就形成了嵌套的层次结构。
在嵌套的过程中，处理器会按照优先级顺序逐个处理中断，直到所有中断处理完毕，恢复执行最初被中断的程序。
【3.中断嵌套的优缺点分析】中断嵌套技术具有以下优点：1.提高系统响应速度：当外部事件发生时，系统可以快速响应并进行处理，提高系统的实时性能。
2.资源利用率高：中断嵌套允许多个中断处理程序并发执行，充分利用系统资源。
然而，中断嵌套也存在以下缺点：1.代码复杂度增加：由于中断嵌套导致程序流程分支较多，可能会增加代码的复杂度，影响程序的可维护性。
2.系统稳定性降低：中断嵌套可能导致系统在处理多个中断时出现死锁、竞态等问题，影响系统的稳定性。
【4.总结】总之，ARM 中断嵌套技术在提高系统响应速度和资源利用率方面具有显著优势，但同时也带来了代码复杂度和系统稳定性方面的挑战。
ARM9(S3C2440)之一中断系统理论知识
一 ARM9(S3C2440)的中断系统——理论知识转载自：骨Zi里德骄傲概述S3C2440A 中的中断控制器接受来自60 个中断源的请求。
提供这些中断源的是内部外设，如DMA 控制器、UART、IIC 等等。
在这些中断源中，UARTn、AC97 和EINTn 中断对于中断控制器而言是“或”关系。
当从内部外设和外部中断请求引脚收到多个中断请求时，中断控制器在仲裁步骤后请求ARM920T 内核的FIQ或IRQ。
仲裁步骤由硬件优先级逻辑决定并且写入结果到帮助用户通告是各种中断源中的哪个中断发生了的中断挂起寄存器中中断控制器操作程序状态寄存器（PSR）的F 位和I 位如果ARM920T CPU 中的PSR 的F 位被置位为1，CPU 不会接受来自中断控制器的快中断请求（FIQ）。
同样的如果PSR 的I 位被置位为1，CPU 不会接受来自中断控制器的中断请求（IRQ）。
因此，中断控制器可以通过清除PSR 的F 位和I 位为0 并且设置INTMSK 的相应位为0 来接收中断。
中断模式ARM920T 有两种中断模式的类型：FIQ 或IRQ。
所有中断源在中断请求时决定使用哪种类型。
中断挂起寄存器S3C2440A 有两个中断挂起寄存器：源挂起寄存器（SRCPND）和中断挂起寄存器（INTPND）。
这些挂起寄存器表明一个中断请求是否为挂起。
当中断源请求中断服务，SRCPND 寄存器的相应位被置位为1，并且同时在仲裁步骤后INTPND 寄存器仅有1 位自动置位为1。
如果屏蔽了中断，则SRCPND 寄存器的相应位被置位为1。
这并不会引起INTPND 寄存器的位的改变。
当INTPND 寄存器的挂起位为置位，每当I 标志或F 标志被清除为0 中断服务程序将开始。
SRCPND 和INTPND 寄存器可以被读取和写入，因此服务程序必须首先通过写1 到SRCPND寄存器的相应位来清除挂起状态并且通过相同方法来清除INTPND 寄存器中挂起状态。
ARM处理器中断处理的编程实现
ARM处理器中断处理的编程实现中断是指外部事件打断正在执行的程序，并暂时转去执行与该事件有关的处理程序。
在ARM处理器上，中断处理是通过中断向量表和中断服务程序来实现的。
下面是ARM处理器中断处理的编程实现的主要内容。
1.中断向量表的设置在ARM处理器中，中断向量表是一个保存中断服务程序地址的表。
每个中断号对应一个中断服务程序的地址，当发生中断时，处理器会跳转到相应中断号对应的中断服务程序。
中断向量表必须存储在内存中，并且要先设置好才能使得中断处理正常工作。
为了设置中断向量表，需要将每个中断号对应的中断服务程序的地址写入到相应的中断向量表项中。
具体的实现方式根据不同的ARM架构有所不同。
以ARM Cortex-M系列处理器为例，中断向量表的每个向量表项占用4个字节，存储中断服务程序的地址。
下面是使用C语言设置中断向量表的示例代码：```c//声明中断向量表typedef void (*interrupt_handler_t)(void);//中断服务程序声明void interrupt_handler1(void);void interrupt_handler2(void);...//中断向量表__attribute__ ((section(".isr_vector")))const interrupt_handler_t interrupt_vector_table[] =interrupt_handler1, // 中断号0对应的中断服务程序interrupt_handler2, // 中断号1对应的中断服务程序...```2.中断服务程序的编写中断服务程序负责处理中断的具体逻辑。
当中断发生时，处理器会跳转到对应中断号的中断服务程序进行处理。
中断服务程序必须具有固定的格式和规范，以确保在中断发生时能正常执行。
中断服务程序的编写一般包括以下几个步骤：-保存寄存器状态：由于中断服务程序会暂时打断正在执行的程序，需要在进入中断服务程序时保存当前的寄存器状态，以便中断处理完成后能够正确恢复现场。
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NoInt EQU 0x80 //禁止IRQ中断
USR32Mode EQU 0x10 //用户模式
SVC32Mode EQU 0x13 //管理模式
SYS32Mode EQU 0x1f //系统模式
IRQ32Mode EQU 0x12 //中断模式
FIQ32Mode EQU 0x11 //快速中断模式
;引入的外部标号在这声明
//IMPORT表示引用外部的信息
IMPORT OSIntCtxSw ;任务切换函数//引用外部的函数
IMPORT OSIntExit ;中断退出函数
IMPORT OSTCBCur ;UC/OS II正在运行的任务指针
IMPORT OSTCBHighRdy ; UC/OS II任务就绪表中级别最高的优先级
IMPORT OSIntNesting ;中断嵌套计数器
IMPORT StackUsr ;用户模式堆栈
IMPORT OsEnterSum ;开关中断的次数
CODE32
AREA IRQ,CODE,READONLY
MACRO
$IRQ_Label HANDLER $IRQ_Exception_Function
EXPORT $IRQ_Label ; 输出的标号
IMPORT $IRQ_Exception_Function ; 引用的外部标号
$IRQ_Label
SUB LR, LR, #4 ; 计算返回地址
//进入中断后，它的返回地址该怎么计算呢，可以这样来理解，因为它的指令流水线是3级的，即执行进入中断函数时，PC已经指向欲取值的指令即当前执行的地址+8；当已进入中断时，LR里面装的是PC，所以要想中断返回到正确的地址处，就必须把LR-4。
STMFD SP!, {R0-R3, R12, LR} ; 保存任务环境
//这里面为什么只把R0-R3,R12,LR保存呢，其它不用吗，是这样的，我们可以从你装的ADS1.2目录下的PDF文件夹里面的ADS_DeveloperGuide_D.PDF文件的2.2就可以发现r4-r11装的是局部变量，在进行函数跳转时，编译器它会自动保护它们的。
MRS R3, SPSR ; 保存状态
STMFD SP, {R3, SP, LR}^ ; 保存用户状态的R3,SP,LR,注意不能回写，前面一个SP 是IRQ模式的，后面一个SP是用户模式的，为什么不能回写呢，如果你回写的话，那么它保存的是用户的SP，显然是不行的。
不知这样理解对不对。
这里保存SP和LR的目的是为了嵌套，
; 正是因为没有回写，所以后面调整了SP ，调整指令是SUB SP, SP, #4*3
LDR R2, =OSIntNesting ; OSIntNesting++ 中断嵌套数+1
;（相当于调用了一次中断进入函数OSIntEnter()，与后面的BL OSIntExit 形成呼应）LDRB R1, [R2]
ADD R1, R1, #1
STRB R1, [R2]
SUB SP, SP, #4*3 ;由于前面SP没有回写，保存了3个32位的寄存器，这里调整指针
;做好弹出这三个数据的准备
MSR CPSR_c, #(NoInt | SYS32Mode) ; 切换到系统模式。
只有切换到系统模式，让后面的服务程序在系统模式下运行，才能实现嵌套。
CMP R1, #1 ;判断是否是只有第一次进入中断，还是有嵌套
LDREQ SP, =StackUsr ;如果是第一次中断则设定系统模式的堆栈指针
BL $IRQ_Exception_Function ; 调用c语言的中断处理程序
MSR CPSR_c, #(NoInt | SYS32Mode) ; 切换到系统模式。
做好中断退出的准备
LDR R2, =OsEnterSum ; OsEnterSum,使OSIntExit退出时中断关闭
MOV R1, #1 ;相当于调用了OS_ENTER_CRITICAL();
STR R1, [R2]
BL OSIntExit ;调用UC/OS的中断退出函数 OSIntNesting--
; 如果中断嵌套数不等于0 则不进行任务调度
LDR R2, =OsEnterSum ; 因为中断服务程序要退出，所以OsEnterSum=0 MOV R1, #0 ; 相当于调用了OS_EXIT_CRITICAL()
STR R1, [R2]
MSR CPSR_c, #(NoInt | IRQ32Mode) ; 切换回irq模式
LDMFD SP, {R3, SP, LR}^ ; 恢复用户状态的R3,SP,LR, //前面一个SP是IRQ模式的，后面一个SP是用户模式的，为什么不能回写呢，如果你回写的话，那么它保存的是用户的SP，显然是不行的。
不知这样理解对不对。
; 正是因为没有回写，所以后面调整了SP ，调整指令是ADD SP, SP, #4*3 ;
LDR R0, =OSTCBHighRdy ;读出就绪表中任务最高优先级，判断是否需要任务切换LDR R0, [R0]
LDR R1, =OSTCBCur
LDR R1, [R1]
CMP R0, R1 ;//判断被挂起的任务是不是具有最高优先级
ADD SP, SP, #4*3 ; ;如果不是则进行任务切换
MSR SPSR_cxsf, R3
LDMEQFD SP!, {R0-R3, R12, PC}^ ; 不进行任务切换
LDR PC, =OSIntCtxSw ; 进行任务切换
MEND
END。