韦东山嵌入式linux系列-异常与中断的概念及处理流程

1 中断的引入

一些概念:

中断:在主程序运行过程中,出现了特定的中断触发条件(中断源),使得CPU暂停当前正在运行的程序,转而去处理中断程序,处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行。

比如:对于外部中断而言,可以是引脚电平发生跳变;对于定时器而言,可以是定时事件到了。对于串口通信而言,可以是接收到了数据。

中断优先级:当有多个中断源同时申请中断时,CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决,优先响应更加紧急的中断源。(自己设置的)

中断嵌套:当一个中断程序正在运行时,又有新的更高优先级的中断源申请中断,CPU再次暂停当前中断程序,转而去处理新的中断程序,处理完成后依次进行返回。

1.1 妈妈怎么知道孩子醒了

妈妈怎么知道卧室里小孩醒了?

① 查询方式: 时不时进房间看一下
简单,但是累
② 休眠-唤醒: 进去房间陪小孩一起睡觉,小孩醒了会吵醒她
不累,但是妈妈干不了活了
③ poll 方式: 妈妈要干很多活,但是可以陪小孩睡一会,定个闹钟
要浪费点时间,但是可以继续干活。妈妈要么是被小孩吵醒,要么是被闹钟吵醒。
④ 异步通知: 妈妈在客厅干活,小孩醒了他会自己走出房门告诉妈妈
妈妈、小孩互不耽误。

后面的 3 种方式,都需要“小孩来中断妈妈”:中断她的睡眠、中断她的工作。实际上,能“中断”妈妈的事情可多了:
① 发生了各种声音
② 可忽略的远处猫叫
③ 快递员按门铃
④ 卧室中小孩哭了

妈妈当前正在看书,被这些事件“中断”后她会怎么做?流程如下:

第1步 先在书中放入书签,合上书
第2步 去处理, 对于不同的情况,处理方法不同:
        ◆ 对于门铃:开门取快递
        ◆ 对于哭声:照顾小孩
第3步 回来继续看书

1.2 嵌入系统中也有类似的情况

CPU 在运行的过程中,也会被各种“异常”打断。这些“异常”有:
① 指令未定义
② 指令、数据访问有问题
③ SWI(软中断)
④ 快中断
⑤ 中断
中断也属于一种“异常”,导致中断发生的情况有很多,比如:
⚫ 按键
⚫ 定时器
⚫ ADC 转换完成
⚫ UART 发送完数据、收到数据
⚫ 等等
这些众多的“中断源”,汇集到“中断控制器”,由“中断控制器”选择优先级最高的中断并通知 CPU。

2 中断的处理流程

arm 对异常(中断)处理过程:

① 初始化:
        a) 设置中断源,让它可以产生中断
        b) 设置中断控制器(可以屏蔽某个中断,优先级)
        c) 设置 CPU 总开关(使能中断)
② 执行其他程序: 正常程序
③ 产生中断:比如按下按键--->中断控制器--->CPU
④ CPU 每执行完一条指令都会检查有无中断/异常产生
⑤ CPU 发现有中断/异常产生,开始处理。
对于不同的异常,跳去不同的地址执行程序。
这地址上,只是一条跳转指令,跳去执行某个函数(地址),这个就是异常
向量。 ③④⑤都是硬件做的

⑥ 这些函数做什么事情?
软件做的:
        a) 保存现场(各种寄存器)
        b) 处理异常(中断):分辨中断源, 再调用不同的处理函数
        c) 恢复现场

上面步骤是重点

3 异常向量表

u-boot 或是 Linux 内核,都有类似如下的代码:

_start: b resetldr pc, _undefined_instructionldr pc, _software_interruptldr pc, _prefetch_abortldr pc, _data_abortldr pc, _not_usedldr pc, _irq         //发生中断时, CPU 跳到这个地址执行该指令 **假设地址为 0x18**ldr pc, _fiq

这就是异常向量表,每一条指令对应一种异常。

发生复位时, CPU 就去 执行第 1 条指令: b reset。

发生中断时, CPU 就去执行“ ldr pc, _irq”这条指令。

这些指令存放的位置是固定的,比如对于 ARM9 芯片中断向量的地址是0x18。

当发生中断时, CPU 就强制跳去执行 0x18 处的代码。

在向量表里,一般都是放置一条跳转指令,发生该异常时, CPU 就会执行向量表中的跳转指令,去调用更复杂的函数。

当然,向量表的位置并不总是从 0 地址开始,很多芯片可以设置某个vector base 寄存器,指定向量表在其他位置,比如设置 vector base 为0x80000000,指定为 DDR 的某个地址。但是表中的各个异常向量的偏移地址,是固定的:复位向量偏移地址是 0,中断是 0x18。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/50744.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

RuoYi-Vue-Plus(动态添加移除数据源)

一、添加数据 private final DynamicRoutingDataSource dynamicRoutingDataSource;private final DefaultDataSourceCreator dataSourceCreator;//添加一个dynamic的数据源@GetMapping("createDynamic")public void createDynamic() {DataSourceProperty property =…

数据结构第二讲:顺序表

数据结构第二讲:顺序表 1.线性表2.什么是顺序表3. 静态顺序表4.动态顺序表4.1顺序表基础4.2顺序表的初始化4.3顺序表的销毁4.4顺序表的尾插4.5顺序表的头插4.6顺序表的尾删4.7顺序表的头删4.8顺序表在指定位置之前插入数据4.9顺序表删除指定位置的数据4.10顺序表查找…

JNPF全新V5.0版本!重磅升级——全局优化篇

尊敬的JNPF用户们: 我们非常高兴地宣布,经过团队数月的辛勤努力和不断的技术创新,JNPF快速开发平台终于迎来了里程碑式的全新升级——V5.0版本!这一版本的更新发布,不仅代表着我们技术实力的进一步提升,是…

Visual stdio code 运行C项目环境搭建

参考 [1]VS Code 配置 C/C 编程运行环境(保姆级教程)_visual studio code c配置-CSDN博客 [2]最新VS code配置C/C环境(tasks.json, launch.json,c_cpp_properties.json)及运行多个文件、配置Cmake_vscode launch.json如何配置-CSDN博客 先装visual stdi…

【高频面试题】java实现堆排序算法

目录 1.堆排序算法原理 1)构建初始堆 2)堆调整与排序 3)时间复杂度 2.java代码实现(可运行) 1.堆排序算法原理 1)构建初始堆 将待排序的数组元素构建成一个最大堆(或最小堆) …

谷歌搜索提取工具

谷歌搜索提取工具是指能够帮助用户从谷歌搜索引擎中提取所需信息的工具或插件。这些工具通常具有强大的数据抓取和分析能力&#xff0c;能够自动化地收集和处理搜索结果中的数据&#xff0c;从而为用户提供更加便捷和高效的信息获取方式。文本介绍专业工具<大镜山谷歌搜索大…

了解LR(逻辑回归)一

逻辑回归&#xff1a;一种强大的分类模型 逻辑回归&#xff08;Logistic Regression&#xff0c;简称LR&#xff09;是一种在统计学和机器学习中广泛应用的分类模型&#xff0c;尽管其名称中包含“回归”二字&#xff0c;但实际上它主要用于处理分类问题&#xff0c;特别是二分…

大模型深度神经网络(Deep Neural Network, DNN)

大模型深度神经网络&#xff08;Deep Neural Network, DNN&#xff09;是一种复杂的机器学习模型&#xff0c;其特点在于包含多个隐藏层&#xff0c;从而赋予模型强大的非线性表达能力和对复杂数据模式的学习能力。以下是对大模型DNN的详细介绍&#xff1a; 一、基本概念 深度…

el-table列的显示与隐藏

需求&#xff1a;实现 表字段的显示与隐藏。效果图 代码实现 写在前面 首先 我部分字段有自定义的排序逻辑&#xff0c;和默认值或者 数据的计算 所以是不能简单的使用 v-for 循环column 。然后 我需要默认展示一部分字段&#xff0c;并且 当表无数据时 提示不能 显示隐藏 …

Flink-CDC解析(第47天)

提示&#xff1a;文章写完后&#xff0c;目录可以自动生成&#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言1. CDC 概述1.1 什么是CDC&#xff1f;1.2 CDC的实现机制1) 基于主动查询的 CDC&#xff1a;2) 基于事件接收CDC&#xff1a; 前言 本文主要概述了Flink-CDC. …

双笼转子三相感应电动机的瞬态分析(3):定子绕组短接制动过程仿真分析

目录: 1. 概述 2. 定子绕组短接制动时端电压约束条件 3. 定子绕组短接制动的仿真研究 4. 结论 5. 参考文献 1.概述 制动是电机传动系统的重要问题之一,在工业生产中为了提高效率,许多生产机械都要求快速制动,实现准确停车,因此,对各种制动方法进行深入研究具有重要的…

人工智能驱动的光学检测技术可阻止假冒芯片

欢迎关注GZH《光场视觉》 在过去的60年里&#xff0c;半导体行业已经蓬勃发展&#xff0c;成为了一个价值5000亿美元的全球市场。然而&#xff0c;这个行业正面临着两大挑战&#xff1a;新芯片的严重短缺和假冒芯片的激增。这两个问题不仅带来了巨大的故障风险&#xff0c;还导…

idea启动项目报:the command line via JAR manifest or via a classpath file and rerun.

解决方案 1.打开Edit Configurations&#xff0c;进去编辑&#xff0c;如下&#xff1a; 笔记配置 2.选择Modfiy options,点击Shorten command line 3.在新增的Shorten command line选项中选择JAR manifest或classpath file 4.点击保存后即可

RK3588+MIPI+GMSL+AI摄像机:自动车载4/8通道GMSL采集/边缘计算盒解决方案

RK3588作为目前市面能买到的最强国产SOC&#xff0c;有强大的硬件配置。在智能汽车飞速发展&#xff0c;对图像数据矿场要求越来越多的环境下&#xff0c;如何高效采集数据&#xff0c;或者运行AI应用&#xff0c;成为刚需。 推出的4/8通道GMSL采集/边缘计算盒产品满足这些需求…

FastAPI 请求和响应

FastAPI 请求和响应 FastAPI 是一个现代、快速(高性能)的 Web 框架,用于构建 API,与 Python 3.6+ 类型提示一起使用。它基于标准 Python 类型提示,使得开发过程既快速又简单。在 FastAPI 中,请求和响应的处理是非常直观和高效的。本文将详细介绍 FastAPI 中的请求和响应…

240727.学习日志——《大话数据结构》学习总结

课程介绍 《大话数据结构》&#xff08;溢彩加强版&#xff09;——程杰 著 课程目录 第 1 章 数据结构绪论 第 2 章 算法 第 3 章 线性表 第 4 章 栈与队列 第 5 章 串 第 6 章 树 第 7 章 图 第 8 章 查找 第 9 章 排序 课程笔记 https://www.yuque.com/u43365522/huqw7…

第五十一天 第十一章:图论part02 99.岛屿数量 深搜 99.岛屿数量 广搜 100.岛屿的最大面积

99.岛屿数量 深搜 其实就是求连通块的数量&#xff0c;理解两个容器的作用。 grid表示该位置是否为岛屿&#xff0c;vis表示该位置是否被标记过&#xff08;遇到一个没有遍历过的节点陆地&#xff0c;计数器就加一&#xff0c;然后把该节点陆地所能遍历到的陆地都标记上。&…

leetcode日记(51)不同路径Ⅱ

和上一道题&#xff08;无障碍物的最短路径&#xff09;很像&#xff0c;但事实上比上一题多了优化方法 根据上一题改的代码如下&#xff0c;添加了对障碍物的判定&#xff0c;如果有障碍物则将数组值设为0。 class Solution { public:int uniquePathsWithObstacles(vector&l…

Python3网络爬虫开发实战(4)数据的存储

文章目录 一、文本文件存储1. os 文件 mode2. TXT3. JSON4. CSV 二、数据库存储1. SQLAlchemy2. MongoDB3. Redis1) 键操作2) 字符串操作3) 列表操作4) 集合操作5) 有序集合操作6) 散列操作 4. Elasticsearch1) 检索数据&#xff1a;利用 elasticsearch-analysis-ik 进行分词2)…

【PyCharm】PyCharm 2024.1 的最新变化-代码补全与智能提示

目录 代码补全与智能提示 更智能的代码补全功能 基于机器学习的代码建议 上下文相关的代码片段推荐 全行代码补全支持 (JavaScript 和 TypeScript) 本地 ML 模型的全行补全 示例 示例 1: 基于上下文的代码建议 示例 2: 全行代码补全 详细对比示例 示例 3: 传统代码补…