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1、linux-2.6.26核中ARM中断实现详解（1） 作者：洪涛，华见嵌入式学院金牌讲师，ARM ATC授权培训讲师。看了一些网络上关于linux中断实现的文章，感觉有一些写的非常好，在这里首先感他们的无私付出，然后也想再补充自己对一些问题的理解。先从函数注册引出问题吧。一、中断注册方法在linux核中用于申请中断的函数是request_irq（），函数原型在Kernel/irq/manage.c中定义：int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long irqflags, const char *dev
2、name, void *dev_id)irq是要申请的硬件中断号。handler是向系统注册的中断处理函数，是一个回调函数，中断发生时，系统调用这个函数，dev_id参数将被传递给它。irqflags是中断处理的属性，若设置了IRQF_DISABLED （老版本中的SA_INTERRUPT，本版zhon已经不支持了），则表示中断处理程序是快速处理程序，快速处理程序被调用时屏蔽所有中断，慢速处理程 序不屏蔽；若设置了IRQF_SHARED （老版本中的SA_SHIRQ），则表示多个设备共享中断，若设置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的 SA_SAMPLE_RANDOM），表示对系
3、统熵有贡献，对系统获取随机数有好处。（这几个flag是可以通过或的方式同时使用的）dev_id在中断共享时会用到，一般设置为这个设备的设备结构体或者NULL。devname设置中断名称，在cat /proc/interrupts中可以看到此名称。request_irq()返回0表示成功，返回-INVAL表示中断号无效或处理函数指针为NULL，返回-EBUSY表示中断已经被占用且不能共享。关于中断注册的例子，大家可在核中搜索下request_irq。在编写驱动的过程中，比较容易产生疑惑的地方是：1、中断向量表在什么位置？是如何建立的？ 2、从中断开始，系统是怎样执行到我自己注册的函数的？ 3、中
4、断号是如何确定的？对于硬件上有子中断的中断号如何确定？ 4、中断共享是怎么回事，dev_id的作用是？本文以2.6.26核和S3C2410处理器为例，为大家讲解这几个问题。二、异常向量表的建立在ARM V4及V4T以后的大部分处理器中，中断向量表的位置可以有两个位置：一个是0，另一个是0xffff0000。可以通过CP15协处理器c1寄存器中V位(bit13)控制。V和中断向量表的对应关系如下：V=0 0x000000000x0000001C V=1 0xffff00000xffff001Carch/arm/mm/proc-arm920.S中.section .text.init, #allo
5、c, #execinstr _arm920_setup: orr r0, r0, #0x2100 .1. .1 .11 .1/bit13=1 中断向量表基址为0xFFFF0000。R0的值将被付给CP15的C1.在linux中，向量表建立的函数为：init/main.c-start_kernel()-trap_init()void _init trap_init(void) unsigned long vectors = CONFIG_VECTORS_BASE; memcpy(void *)vectors, _vectors_start, _vectors_end - _vectors_sta
6、rt); memcpy(void *)vectors + 0x200, _stubs_start, _stubs_end - _stubs_start); . 在2.6.26核中CONFIG_VECTORS_BASE最初是在各个平台的配置文件中设定的，如：arch/arm/configs/s3c2410_defconfig中CONFIG_VECTORS_BASE=0xffff0000_vectors_end 至 _vectors_start之间为异常向量表。位于arch/arm/kernel/entry-armv.S.globl _vectors_start_vectors_start: sw
7、i SYS_ERROR0: b vector_und + stubs_offset /复位异常: ldr pc, .LCvswi + stubs_offset /未定义指令异常: b vector_pabt + stubs_offset /软件中断异常: b vector_dabt + stubs_offset /数据异常: b vector_addrexcptn + stubs_offset /保留: b vector_irq + stubs_offset /普通中断异常: b vector_fiq + stubs_offset /快速中断异常: .globl _vectors_end:_v
8、ectors_end:_stubs_end 至 _stubs_start之间是异常处理的位置。也位于文件arch/arm/kernel/entry-armv.S中。vector_und、vector_pabt、vector_irq、vector_fiq都在它们中间。stubs_offset值如下：.equ stubs_offset, _vectors_start + 0x200 - _stubs_startstubs_offset是如何确定的呢？（引用网络上的一段比较详细的解释）当汇编器看到B指令后会把要跳转的标签转化为相对于当前PC的偏移量（32M）写入指令码。从上面的代码可以看到中断向量表
9、和stubs都发生了 代码搬移，所以如果中断向量表中仍然写成b vector_irq，那么实际执行的时候就无法跳转到搬移后的vector_irq处，因为指令码里写的是原来的偏移量，所以需要把指令码中的偏移量写 成搬移后的。我们把搬移前的中断向量表中的irq入口地址记irq_PC,它在中断向量表的偏移量就是irq_PC-vectors_start, vector_irq在stubs中的偏移量是vector_irq-stubs_start，这两个偏移量在搬移前后是不变的。搬移后 vectors_start在0xffff0000处，而stubs_start在0xffff0200处，所以搬移后的vec
10、tor_irq相对于中断 向量中的中断入口地址的偏移量就是，200+vector_irq在stubs中的偏移量再减去中断入口在向量表中的偏移量，即200+ vector_irq-stubs_start-irq_PC+vectors_start = (vector_irq-irq_PC) + vectors_start+200-stubs_start,对于括号的值实际上就是中断向量表中写的vector_irq，减去irq_PC是由汇 编器完成的，而后面的 vectors_start+200-stubs_start就应该是stubs_offset，实际上在entry-armv.S中也是这样定义的。
11、三、中断处理过程 这一节将以S3C2410为例，描述linux-2.6.26核中，从中断开始，中断是如何一步一步执行到我们注册函数的。 3.1 中断向量表 archarmkernelentry-armv.S_vectors_start:swi SYS_ERROR0b vector_und + stubs_offsetldr pc, .LCvswi + stubs_offsetb vector_pabt + stubs_offsetb vector_dabt + stubs_offsetb vector_addrexcptn + stubs_offsetb vector_irq + stubs_
12、offset b vector_fiq + stubs_offset.globl _vectors_end_vectors_end:中断发生后，跳转到b vector_irq + stubs_offset的位置执行。注意现在的向量表的初始位置是0xffff0000。 3.2 中断跳转的入口位置 archarmkernelentry-armv.S.globl _stubs_start_stubs_start: /* * Interrupt dispatcher*/vector_stub irq, IRQ_MODE, 4 IRQ_MODE在includeasmptrace.h中定义：0x12.lo
13、ng _irq_usr 0 (USR_26 / USR_32).long _irq_invalid 1 (FIQ_26 / FIQ_32).long _irq_invalid 2 (IRQ_26 / IRQ_32).long _irq_svc 3 (SVC_26 / SVC_32).long _irq_invalid 4.long _irq_invalid 5.long _irq_invalid 6.long _irq_invalid 7.long _irq_invalid 8.long _irq_invalid 9.long _irq_invalid a.long _irq_invalid b.long _irq_invalid c.long _irq_invalid d.long _irq_invalid e.lo
