【轉】ARM9
2410移植之ARM中斷原理, 中斷嵌套的誤區，中斷號的怎麼來的
幾天前一個學生問我ARM中斷嵌套的問題，我才發現原在我心中理所當然的事對學生來說理解實屬不易。
ARM有七種模式，我們這裏只討論SVC、IRQ和FIQ模式。
我們可以假設ARM核心有兩根中斷引腳（實際上是看不見的），一根叫 irq pin, 一根叫fiq pin.
在ARM的cpsr中，有一個I位和一個F位，分別用來禁止IRQ和FIQ的。
先不說中斷控制器，只說ARM核心。正常情況下，ARM核都只是機械地隨着pc的指示去做事情，當CPSR中的I和F位爲1的時候，IRQ和FIQ全部處 于禁止狀態。無論你在irq pin和fiq pin上面發什麼樣的中斷信號，ARM是不會理你的，你根本不能打斷他，因爲他耳聾了，眼也瞎了。
在I位和F位爲0的時候，當irq pin上有中斷信號過來的時候，就會打斷arm的當前工作，並且切換到IRQ模式下，並且跳到相應的異常向量表（vector)位置去執行代碼。這個過程 是自動的，但是返回到被中斷打斷的地方就得您親自動手了。當你跳到異常向量表，處於IRQ的模式的時候，這個時候如果irq pin上面又來中斷信號了，這個時候ARM不會理你的，irq pin就跟祕書一樣，ARM核心就像老闆，老闆本來在做事，結果來了一個客戶，祕書打斷它，讓客戶進去了。而這個時候再來一個客戶，要麼祕書不斷去敲門 問，要麼客戶走人。老闆第一個客戶沒有會見完，是不會理你的。
但是有一種情況例外，當ARM處在IRQ模式，這個時候fiq pin來了一箇中斷信號，fiq pin是什麼？是快速中斷呀，比如是公安局的來查刑事案件，那纔不管你老闆是不是在會見客戶，直接打斷，進入到fiq模式下，並且跳到相應的fiq的異常 向量表處去執行代碼。那如果當ARM處理FIQ模式，fiq pin又來中斷信號，又就是又一批公安來了，那沒戲，都是執法人員，你打不斷我。那如果這個時候irq pin來了呢？來了也不理呀，正在辦案，還敢來妨礙公務。
所以得出一個結論： IRQ模式只能被FIQ模式打斷，FIQ模式下誰也打不斷。
在打不斷的情況下，irq pin 或 fiq pin隨便你怎麼發中斷信號，都是白髮。
所以除了fiq能打斷irq以外，根本沒有所謂中斷嵌套的情況。
但是再怎麼說irq pin 和fiq pin加起來也就2根引腳，那這麼多中斷源，怎麼辦呢？不可能誰來了都直接來敲門吧。
那麼接下來該說誰來給irq pin或者 fiq pin發信號呢？上文中可以看到，是老闆的客戶，也可能是公安。這個事情就是由中斷控制器來管理。
拿最簡單的2410/2440的中斷控制器舉例，這個中斷控制器加一個子中斷控制器，還有一個外部中斷控制器管理了50多箇中斷資源，說穿了有50多個 腳。這些腳除了外部中斷都是規定了功能的，比如WDT、LCD、DMA等，這個功能不能改，因爲2410/2440內部硬件連線決定了。
當你WDT和DMA的中斷都到來的時候，就會被送到SRCPND寄存器中，兩個中斷都在裏面，那到底把哪一個送給ARM呢？這個時候先看INTMOD,也 就 是模式，哪個是設置成爲了快速中斷，哪個就被送上去；那如果兩個都是設置的快速中斷呢？不可能，因爲同一時間只能有一箇中斷可以被設成快速中斷。所以，如 果有快速中斷，這個時候直接就給fiq pin發中斷信號，打斷ARM。
那要是沒有快速中斷呢，這個時候就看INTMSK，看WDT和ＤＭＡ有沒有被屏蔽的，如果DMA在INTMSK被屏蔽了，那就只有ＷＤＴ繼續向上送了，如 果都沒有屏蔽，那麼他們兩個同進來到了PRIORITY優先級寄存器，在這裏，根據優先級的設置，一定會分出一個高，一個低的優先級出來，高的那個就被送 上去，送到了INTPND寄存器，所以ＩＮＴＰＮＤ隨時隨地有且只有一個一箇中斷在裏面。只要ＩＮＴＰＮＤ裏面有中斷，irq pin就不會一直不斷給ＡＲＭ中斷信號，當第一次發的時候，中斷了ＡＲＭ，這個時候ＡＲＭ進入相應的異常向量，並處於ＩＲＱ模式，正在這個時
候，ＩＮＴＰＮＤ仍然在不斷的通過irq pin向ＡＲＭ發中斷信號，但是ＡＲＭ這個時候已經處於ＩＲＱ模式，是不會理睬你的。當你中斷處理完了，要退出ＩＲＱ模式了，這個時候小心了，如果你在退 出ＩＲＱ模式之前不清除INTPND裏面的中斷位，當你剛退出IRQ模式，又被中斷了，因爲INTPND一直在發中斷信號。所以在退出IRQ模式之前要清 除INTPND裏面的中斷位。但是光清除INTPND裏面的位還不行，因爲SRCPND裏面WDT和DMA的中斷還在，當你剛清除完INTPND，結果 SRCPND裏面又選了一個出來又送到了INTPND裏面。所以正確的處理方法是退出IRQ模式之前，一定要先清除SRCPND裏相應的中斷位，再清除
INTPND裏相應的位。那麼請注意，SRCPND裏面可能有多位，所以清除你已處理過的中斷就行了，而INTPND裏面只可能有一位，直接清掉就可以 了。
附上一張我用＋－號畫的簡圖:
再來說說Linux的情況。Linux不用FIQ,只用到了IRQ。但是我們有時候一箇中斷需要處理很長時間，那我們就需要佔用IRQ模式那麼長的時間 嗎？沒有，linux在IRQ模式下只是簡單的記錄是什麼中斷，馬上就切換回了ＳＶＣ模式，換句話說，Ｌinux的中斷處理都是在ＳＶＣ模式下處理的。那 麼中斷號是怎麼來的呢？在ＡＲＭ上固死了，相應的中斷號只有一個辦法得到：查詢irqs.h 。那我先用一箇中斷號註冊一箇中斷處理程序，當中斷髮生的時候，Linux怎麼知道是我這個中斷號發生的中斷呢？ 在處理中斷的時候，先讀取INTPND，根據需要再讀取EINTPEND或SUBSRCPND計算出一箇中斷號，相應的處理算法在
get_irq_nr_base這個宏中。而且irqs.h中的中斷號就是根據這個算法把每個中斷算一下得來的。
還有子中斷、外部中斷，電平觸發、邊沿觸發等，以後再談。
作者介紹：本文由尚觀科技老師和同學生（劉勇，孫賀，聶強，聶大鵬 ，牛須樂，孫磊）共同創作
