嵌入式實時操作系統(tǒng)

1、.ecos中斷機制分析(1)    不同的微處理器提供的中斷處理機制不相同，ecos對各種處理機制作了一定的抽象，提供了一種通用的中斷處理機制。下面以m68k的mcf52xx系列處理器為例分析。當中斷產(chǎn)生時，ecos的一段跳轉(zhuǎn)程序使處理器跳轉(zhuǎn)到相應的VSR,對mcf52xx處理器來說這段跳轉(zhuǎn)程序就是中斷向量表，當然不同處理器的跳轉(zhuǎn)程序有不同的實現(xiàn)方式。VSR作了一些簡單處理后，會調(diào)用中斷服務程序(ISR)作進一步處理，對ISR的調(diào)用采用尋找中斷服務程序向量表的方式。有些中斷在ISR結(jié)束后還會調(diào)用延遲服務程序(DSR)作進一步處理。以下是構(gòu)成mcf52xx的中斷向量表的匯編代

2、碼：/*/*      ROM vector table   */        .macro  hw_vsr name        .long   hw_vsr_name        .endm        .s

3、ection ".romvec","ax"        .globl  rom_vsr_tablerom_vsr_table:        /*   0 - Initial SSP                 &

4、#160;          */        hw_vsr  stack                     /*   1 - Initial PC     &#

5、160;                       */        hw_vsr  reset        /*   2-24 - Default exception handlers 

6、60;        */        .rept   24-2+1        hw_vsr  default        .endr        /*   25-31 - Autovect

7、or interrupts 1-7          */        .rept   31-25+1        hw_vsr  autovec        .endr        /*&#

8、160;  32-63 - Default exception handlers         */        .rept   63-32+1        hw_vsr  default        .endr     

9、   /*   64-255 - User interrupt vectors            */        .rept   255-64+1        hw_vsr  interrupt      &#

10、160; .endr        .equ    rom_vsr_table_size, . - rom_vsr_table  這段代碼構(gòu)成了中斷向量表，假設(shè)處理器按rom方式啟動，通過鏈接腳本.ld文件將該中斷向量表的起始位置放在復位后PC入口位置(假設(shè)為0xFFE00000),該向量表在rom中的存儲示意圖如下圖：              

11、                       當復位中斷產(chǎn)生時，處理器首先從0xFFE00000取出一個長字來初始化堆棧寄存器SP,然后取出緊跟著的一個長字來初始化PC,此時PC值為hw_vsr_reset,也即一段向量服務程序(VSR)的入口地址。同樣，當其他中斷(或例外)產(chǎn)生時，mcf52xx處理器自動將一個32位狀態(tài)字和PC壓棧，如下圖所示：其中VECTOR7：0為當前中斷的中斷向

12、量號，SR(STATUSREGISTER) 10:8三位為當前中斷級別，用于屏蔽低于或等于當前級別的中斷，之后處理器會根據(jù)中斷號從中斷向量表中獲得相應向量服務程序(VSR)的入口地址。這里重點分析64到255號中斷的向量服務程序。        .equ      int_pres_regs_sz,(2+3)*4)        .macro    int_pres_regs&

13、#160;       lea.l     -int_pres_regs_sz(%sp),%sp        movem.l   %d0-%d2/%a0-%a1,(%sp)        .endm        .macro    in

14、t_rest_regs        movem.l   (%sp),%d0-%d2/%a0-%a1        lea.l     int_pres_regs_sz(%sp),%sp        .endm  首先定義了兩個宏int_pres_regs和int_rest_regs分別用于壓棧和恢復d0,d1,d2

15、,a0,a1五個寄存器，即對CPU狀態(tài)進行一定程度的保存。        .text        .balign 4hw_vsr_interrupt:        int_pres_regs                move.l

16、#(-64+7)*4,%d0  hw_vsr_int_common:                                         move.w  in

17、t_pres_regs_sz(%sp),%d1           and.l   #0x000003fc,%d1                              

18、60;    add.l   %d1,%d0            asr.l   #2,%d1         這里獲取65-255號中斷ISR入口地址在中斷服務程序(ISR)向量表存放的位置。前面提到VSR作了一些簡單處理后，會調(diào)用中斷服務程序(ISR)作進一步處理，對ISR的調(diào)用采用從中斷服務程序向量表

19、獲取ISR入口地址的方式。 mcf52xx系列ISR向量表實際是一個數(shù)組cyg_hal_interrupt_handlers，那么數(shù)組里保存的ISR入口地址是什么時候存進去的呢？，原來用戶在添加ISR的時候會通過cyg_drv_interrupt_attach（)函數(shù)，該函數(shù)將該ISR的入口地址按中斷向量號順序存入ISR向量表數(shù)組。具體實現(xiàn)如下：#define HAL_INTERRUPT_ATTACH( _vector_, _isr_, _data_, _object_ )        CYG_MACRO_START   

20、                                                   cyg_

21、uint32 _index_;                                                 

22、HAL_TRANSLATE_VECTOR(_vector_), _index_);                           if (cyg_hal_interrupt_handlers_index_             &#

23、160;                    =(CYG_ADDRESS)&hal_arch_default_isr)                          

24、                                                   

25、;                      cyg_hal_interrupt_handlers_index_ = (CYG_ADDRESS)(_isr_);         cyg_hal_interrupt_data_index_ = (CYG_ADDRWORD)(_data_);     &

26、#160;      cyg_hal_interrupt_objects_index_ = (CYG_ADDRESS)(_object_);                                    

27、;                                       CYG_MACRO_END其中HAL_TRANSLATE_VECTOR宏又定義為：#define HAL_TRANSLATE_VECTOR(_vect

28、or_,_index_)                              CYG_MACRO_START                   

29、0;                                      switch (_vector_)            &

30、#160;                                                   

31、;                                                  

32、;          case CYGNUM_HAL_VECTOR_AUTOVEC1 . CYGNUM_HAL_VECTOR_AUTOVEC7:              (_index_) = (_vector_) - CYGNUM_HAL_VECTOR_AUTOVEC1);            

33、0;      break;                                            &#

34、160;                  case CYGNUM_HAL_VECTOR_INTRFIRST . CYGNUM_HAL_VECTOR_INTRLAST:             (_index_) = (_vector_)         &#

35、160;                                                  &

36、#160; - CYGNUM_HAL_VECTOR_INTRFIRST                                            + (CYGNUM_HAL_VE

37、CTOR_AUTOVEC7                                               - CYGNUM_HAL_VECTOR_

38、AUTOVEC1                                             + 1);      &

39、#160;                                           break;       

40、0;                                                 

41、60;   default:                                               

42、;                     CYG_FAIL("Unknown Interrupt!");                        

43、60;              (_index_) = (typeof(_index_)-1;                                 

44、0;                                                  

45、60;                     CYG_MACRO_END   上面兩段宏顯示了ISR向量表數(shù)組的構(gòu)成，cyg_hal_interrupt_handlers0到cyg_hal_interrupt_handlers6為25-31號Autovector interrupts1-7的ISR程序入口地址，cyg_hal_interrupt_handlers7到cyg_hal_in

46、terrupt_handlers198為64-255號User interrupt的ISR程序入口地址。      例如產(chǎn)生的是第70號中斷，那么是剛才那段匯編程序獲得ISR程序入口地址在cyg_hal_interrupt_handlers 數(shù)組中存放位置？   當70號中斷產(chǎn)生時，MCU將自動壓棧32位狀態(tài)字和PC,因為狀態(tài)字里VECTOR7：0保存了中斷向量號，所以根據(jù)這個向量號就可以換算出ISR放在cyg_hal_interrupt_handlers數(shù)組的位置了。  hw_vsr_interrupt

47、:        int_pres_regs                move.l #(-64+7)*4,%d0     hw_vsr_int_common:                &#

48、160;                        move.w int_pres_regs_sz(%sp),%d1    /出棧32位狀態(tài)字        and.l   #0x000003fc,%d1    &#

49、160; /獲取VECTOR7：0              add.l   %d1,%d0      /d0為ISR程序入口地址在                     

50、60;       /cyg_hal_interrupt_handlers數(shù)組的相對位置        asr.l   #2,%d1       /d1為中斷向量號   獲取了ISR入口地址，接下來該調(diào)用ISR了。             

51、 #ifdef CYGFUN_HAL_COMMON_KERNEL_SUPPORT        .extern cyg_scheduler_sched_lock                addq.l #1,cyg_scheduler_sched_lock    /將調(diào)度器上鎖次數(shù)增加1#endif    

52、;    pea     (%sp)                              .extern cyg_hal_interrupt_objects         

53、    lea     cyg_hal_interrupt_objects,%a0           move.l (%a0,%d0.l),-(%sp)        .extern cyg_hal_interrupt_data             &#

54、160;   lea     cyg_hal_interrupt_data,%a0              move.l (%a0,%d0.l),-(%sp)        .extern cyg_hal_interrupt_handlers          

55、60;   lea     cyg_hal_interrupt_handlers,%a0          move.l (%a0,%d0.l),%a0        move.l %d1,-(%sp)                 &#

56、160; 這一段主要為調(diào)用static cyg_uint32 isr(CYG_ADDRWORD vector, CYG_ADDRWORD data)以及void interrupt_end(cyg_uint32 isr_ret, Cyg_Interrupt *intr,HAL_SavedRegisters *regs)作準備， 將函數(shù)需要的參數(shù)*intr，vector和data壓棧                                           jbsr   (%a0)     &