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[導(dǎo)讀]這個 2440test里面的中斷寫的向量有些隱蔽,兜了很多個圈,也難怪這么難理解,下面就對這個東西抽絲剝繭,看清楚這究竟是一個怎么樣的過程。中斷向量bHandlerIRQ;handler for IRQ interrupt很自然,因為所有的單片機(jī)

這個 2440test里面的中斷寫的向量有些隱蔽,兜了很多個圈,也難怪這么難理解,下面

就對這個東西抽絲剝繭,看清楚這究竟是一個怎么樣的過程。

中斷向量

bHandlerIRQ;handler for IRQ interrupt

很自然,因為所有的單片機(jī)都是那樣,中斷向量一般放在開頭,用過單片機(jī)的人都會很熟悉

那就不多說了。

異常服務(wù)程序

這里不用中斷(interrupt)而用異常(exception),畢竟中斷只是異常的一種情況,呵呵

下面主要分析的是“中斷異?!闭f白了,就是我們平時單片機(jī)里面用的中斷?。?!所有有器件

引起的中斷,例如TIMER中斷,UART中斷,外部中斷等等,都有一個統(tǒng)一的入口,那就是中斷

異常 IRQ ! 然后從IRQ的服務(wù)函數(shù)里面分辨出,當(dāng)前究竟是什么中斷,再跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷

服務(wù)程序。這樣看來,ARM比單片機(jī)要復(fù)雜一些了,不過原理是不變的。

上面說的就是思路,跟著這個思路來接著分析。

HandlerIRQ 很明顯是一個標(biāo)號,我們找到了

HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ

這里是一個宏定義,我們再找到這個宏,看他是怎么定義的:

MACRO

$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel

$HandlerLabel

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

stmfdsp!,{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

用 HandlerIRQ 將這個宏展開之后得到的結(jié)果實(shí)際是這樣的

HandlerIRQ

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

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

address)

ldr r0,=HandleIRQ ;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)

至于具體的跳轉(zhuǎn)原理下面再說

好了,這樣的話就容易看的多了,很明顯,HandlerIRQ 還是一個標(biāo)號,IRQ異常向量就是跳

轉(zhuǎn)到這里執(zhí)行的,這里粗略看一下,應(yīng)該是保存現(xiàn)場,然后跳轉(zhuǎn)到真正的處理函數(shù),那么很容易

發(fā)現(xiàn)了這么一句 ldr r0,=HandleIRQ ,沒錯,我們又找到了一個標(biāo)號 HandleIRQ ,看來

真正的處理函數(shù)應(yīng)該是這個 HandleIRQ ,繼續(xù)尋找

AREA RamData, DATA, READWRITE

^ _ISR_STARTADDRESS; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00

HandleReset # 4

HandleUndef # 4

HandleSWI# 4

HandlePabort # 4

HandleDabort # 4

HandleReserved # 4

HandleIRQ# 4

最后我們發(fā)現(xiàn)在這里找到了 HandleIRQ ,^ 其實(shí)就是 MAP ,這段程序的意思是,從 _ISR_STARTADDRESS

開始,預(yù)留一個變量,每個變量一個標(biāo)號,預(yù)留的空間為 4個字節(jié),也就是 32BIT,其實(shí)這里放的是真正

的C寫的處理函數(shù)的地址,說白了,就是函數(shù)指針 - -

這樣做的話就很靈活了

接著,我們需要安裝IRQ處理句柄,說白了,就是設(shè)置處理函數(shù)的地址,讓PC指針可以正確的跳轉(zhuǎn)。

于是我們在接著的找到安裝句柄的語句

; Setup IRQ handler

ldrr0,=HandleIRQ ;This routine is needed

ldrr1,=IsrIRQ;if there is not 'subs pc,lr,#4' at 0x18, 0x1c

strr1,[r0]

說白了就是將 IsrIRQ 的地址填到 HandleIRQ對應(yīng)的地址里面,前面說了 HandleIRQ 放的是中斷處理的

函數(shù)的入口地址,我們繼續(xù)找 IsrIRQ

IsrIRQ

subsp,sp,#4 ;reserved for PC

stmfdsp!,{r8-r9}

ldrr9,=INTOFFSET

ldrr9,[r9];讀入中斷偏移碼

ldrr8,=HandleEINT0;二級跳轉(zhuǎn)表的首地址

addr8,r8,r9,lsl #2;R8=R8+R9X4得到相應(yīng)的中斷入口地址

ldrr8,[r8]

strr8,[sp,#8];中斷入口地址送進(jìn)SP(第一個代碼留出的4字節(jié)空間)

ldmfdsp!,{r8-r9,pc}

要理解這個代碼,得先學(xué)學(xué)2440的中斷系統(tǒng)了,INTOFFSET存放的是當(dāng)前中斷的偏移號,根據(jù)偏移就知道

當(dāng)前是哪個中斷源發(fā)生的中斷。

注意了,我們說的是中斷,而不是異常,看看原來的表是啥樣子的

^ _ISR_STARTADDRESS; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00

HandleReset # 4

HandleUndef # 4

HandleSWI# 4

HandlePabort # 4

HandleDabort # 4

HandleReserved # 4

HandleIRQ# 4

HandleFIQ# 4

HandleEINT0# 4

HandleEINT1# 4

HandleEINT2# 4

HandleEINT3# 4

.......

可以看到,前面幾個是異常,從 HandleEINT0 就是 IRQ異常的向量存放的地方了,這樣就可以理解為

什么上面 IsrIRQ 里面里面要執(zhí)行那條指令

ldrr8,=HandleEINT0

addr8,r8,r9,lsl #2

道理很簡單, HandleEINT0 就是所有IRQ中斷向量表的入口,在這個地址上面,加上一個適當(dāng)?shù)钠屏浚?/p>

INTOFFSET ,那么我們知道現(xiàn)在,到底是哪個IRQ在申請中斷了。

至于具體怎么跳轉(zhuǎn)的?

首先,我們說了,HandleEINT0 開始的一段內(nèi)存里面,存放的就是中斷服務(wù)函數(shù)的函數(shù)指針,ARM的體系

的話,每個指針變量就是占4個字節(jié),這里就解釋了,為什么這里為每個標(biāo)號分配了4個字節(jié)的空間,里面

放的就是函數(shù)指針?。?!下面再看看怎么跳轉(zhuǎn),繼續(xù)看 IsrIRQ 里面就實(shí)現(xiàn)了跳轉(zhuǎn)了

strr8,[sp,#8]

ldmfdsp!,{r8-r9,pc}

其實(shí)最核心就是這兩句了,先查找到當(dāng)前中斷服務(wù)程序的地址,將他放到 R8 里面,然后出棧,彈出給PC

那么PC很自然就跳到中斷服務(wù)程序了。至于這里的堆棧問題又是一個非常棘手的,需要好好的參透ARM的

中斷架構(gòu),需要了解的可以自己仔細(xì)的閱讀 《ARM體系結(jié)構(gòu)與編程》里面說的很詳細(xì)。我們這里的重點(diǎn)

是研究怎么跳轉(zhuǎn)。

最后,我們看看在C代碼中是怎么安裝終端向量的,例如看 按鍵的外部中斷,是怎么具體設(shè)置的,參看

/src/keyscan.c 里面的代碼

很簡單,里面只有3個函數(shù)

KeyScan_Test 是按鍵測試的主函數(shù)

Key_ISR 是按鍵中斷服務(wù)函數(shù)

在 KeyScan_Test里面,我們發(fā)現(xiàn)了有這么一句

pISR_EINT0 = pISR_EINT2 = pISR_EINT8_23 = (U32)Key_ISR;

可以理解否? Key_ISR就是上面提到的按鍵中斷服務(wù)函數(shù),函數(shù)的名字,代表的就是函數(shù)的地址?。。?!

將中斷服務(wù)函數(shù)的地址,注意了,是地址,這是一個 U32型的變量。送到幾個變量,我們以pISR_EINT0

作為例子,查看頭文件定義,在 2440addr.h 里面找到

// Interrupt vector

#define pISR_EINT0(*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x20))

_ISR_STARTADDRESS有沒有似曾相識的感覺?沒錯,剛才分析的匯編代碼里面就提到了

^ _ISR_STARTADDRESS; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00

HandleReset # 4

HandleUndef # 4

......

對,地址就是這里,然后 _ISR_STARTADDRESS+0x20 就是跳過前面的異常向量,進(jìn)入IRQ中斷向量的入口

所以說到尾

pISR_EINT0 = (U32)Key_ISR;

完成的操作就是,將 Key_ISR 的地址存放到

HandleEINT0# 4

這個IRQ向量表里面!?。?!

當(dāng)按鍵中斷發(fā)生的時候,發(fā)生IRQ異常中斷

當(dāng)前PC值-4 保存到LR_IRQ里面,然后執(zhí)行

bHandlerIRQ

然后是執(zhí)行

HandlerIRQ

sub

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