本文档深入探讨了ARM裸机中的中断系统,特别是针对Cortex-A7处理器的中断控制机制。Cortex-A7中断系统由ARM公司提供的Generic Interrupt Controller (GIC)来管理,GIC在Cortex-A/R系列中扮演核心角色,而在Cortex-A内核如I.MX6U中,GIC版本升级至V2,支持多达8个核心。 中断在ARM架构中非常重要,主要分为复位中断(Reset)和IRQ(Interrupt Request)两种。其中,VFIQ和VIRQ是虚拟化的中断类型,而本文重点在于IRQ,即外部中断,GIC向ARM内核报告的就是这个信号。中断ID是中断处理的核心标识符,每个CPU支持1020个ID,被划分为三个区域:SGI(Secure Global Interrupt,安全全局中断,ID0-15),PPI(Private Peripheral Interrupt,私有外设中断,ID16-31),以及SPI(Secure Peripheral Interrupt,安全外设中断,ID32-1019),用于区分不同类型的中断。 中断的处理涉及到GIC的逻辑分块,包括Distributor(分发器)和CPU Interface(CPU接口)。Distributor负责接收中断请求并将它们路由到相应的CPU,CPU Interface则处理中断并向CPU核心报告。在这个过程中,Cortex-A7使用的CP15协处理器起到了关键作用,它提供了一套寄存器(共16个32位)进行中断控制和系统管理操作的读写,通过MRC(Move to Register)和MCR(Move from Register)指令与CP15进行通信。 中断系统的设计还包括对中断优先级的处理,以及中断向量表的管理,这是决定中断响应顺序的重要部分。通过理解中断系统的工作原理,开发人员能够有效地设计和优化嵌入式系统中的中断处理,提高系统的响应速度和效率。 本文档为学习者揭示了ARM Cortex-A7中断系统的关键组成部分,包括GIC控制器、中断ID的分配、中断分发流程以及CP15协处理器在中断管理中的作用,对于深入理解ARM裸机编程和中断处理具有重要意义。
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