UCLinux中断处理详解

"uclinux中断流程" UCLinux是一种针对嵌入式系统的Linux变体，它支持多种架构，包括ARM。中断处理是操作系统中的关键部分，对于实时性和响应性至关重要。以下是UCLinux中断处理流程的详细说明： 一、初始化过程： 在UCLinux启动时，中断处理的初始化在`start_kernel`函数中进行。在这个过程中，首先会设置中断入口，即中断向量表。在内核启动的第二个阶段`setup_arch`函数中，会根据特定的体系结构配置中断向量表，通常会为13个中断分配入口。其余的3个中断向量通常未设置，这可能是因为它们保留用于特殊或未定义的中断。 二、优先级设置： 内核初始化时，会调用`program_IAR`函数来设定中断优先级。这个功能允许系统控制多达64个中断的优先级，确保高优先级的中断能够快速响应。 三、CoreTimer初始化： 在中断初始化完成后，UCLinux会初始化CoreTimer。CoreTimer是一个硬件定时器，它周期性地产生中断，用于调度、时间片轮转等系统任务。 四、中断发生时： 当系统发生中断时，CPU会执行`save_context_syscall`，将当前的寄存器状态保存到栈中，包括寄存器的反向顺序入栈，以及保存`RETI`指令，这是为了中断结束后能够正确恢复执行。同时，系统会检查中断是否是合法的系统调用。 五、中断处理： 中断类型决定了后续的处理步骤。中断号会由外部中断号转换成内核的中断描述表的序号，这样系统就知道应该调用哪个中断处理程序。中断处理程序会执行相应的处理逻辑，如服务中断请求，更新硬件状态等。 六、异常向量表和中断入口： 在ARM架构中，异常向量表起着关键作用。它是一个包含跳转指令的表，位于内存的特定位置，通常是0xffff0000地址。当中断发生时，CPU会切换到异常模式，并跳转到对应的异常向量执行。在UCLinux中，这个跳转最终会导向`asm_do_IRQ`函数，该函数位于`arch/arm/kernel/irq.c`文件中。 七、中断处理和返回： 在`asm_do_IRQ`中，系统会执行一些基本的处理，如设置当前的寄存器状态，进入中断处理上下文，然后调用`generic_handle_irq`来处理具体的中断。如果中断编号超出范围，系统会打印警告并处理非法中断。处理完成后，通过`irq_finish`和`irq_exit`函数退出中断处理，并使用`set_irq_regs`恢复先前的寄存器状态。 中断处理流程的细节涉及到ARM的工作模式切换、异常处理机制以及汇编语言的使用，这些都需要深入理解才能完全掌握。UCLinux中断处理的设计旨在提供高效且可靠的中断服务，这对于嵌入式系统的实时性能至关重要。