《鴻蒙智能互聯(lián)設(shè)備開(kāi)發(fā)（微課版）》 課件 5.2.1 中斷與異常處理的概念和機(jī)制

5.2.1中斷與異常處理的概念和機(jī)制通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，您可以：了解中斷與異常處理的概念和機(jī)制中斷與異常處理的概念中斷異常處理是操作系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行期間發(fā)生的異常情況（芯片硬件異常）進(jìn)行處理的一系列動(dòng)作，例如虛擬內(nèi)存缺頁(yè)異常、打印異常發(fā)生時(shí)函數(shù)的調(diào)用棧信息、CPU現(xiàn)場(chǎng)信息、任務(wù)的堆棧情況等。異常指可以打斷CPU正常運(yùn)行流程的一些事情，如未定義指令異常、試圖修改只讀的數(shù)據(jù)異常、不對(duì)齊的地址訪問(wèn)異常等。中斷與異常處理機(jī)制LiteOS-A的中斷異常處理流程：外設(shè)可以在沒(méi)有CPU介入的情況下完成一定的工作，但某些情況下也需要CPU為其執(zhí)行一定的工作。當(dāng)外設(shè)需要CPU時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)，該信號(hào)連接至中斷控制器。中斷控制器是一方面接收其它外設(shè)中斷引腳的輸入，另一方面它會(huì)發(fā)出中斷信號(hào)給CPU?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)中斷控制器編程來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉中斷源、設(shè)置中斷源的優(yōu)先級(jí)和觸發(fā)方式。CPU收到中斷控制器發(fā)送的中斷信號(hào)后，中斷當(dāng)前任務(wù)來(lái)響應(yīng)中斷請(qǐng)求。當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，CPU暫停當(dāng)前的程序，先處理異常事件，然后再繼續(xù)執(zhí)行被異常打斷的程序。中斷與異常處理機(jī)制常用的中斷控制器有VIC（VectorInterruptController，向量中斷控制器）和GIC（GeneralInterruptController，通用中斷控制器）。LiteOS-A內(nèi)核支持的是ARM公司的Cortex-A/R系列的芯片，GIC是ARM公司給Cortex-A/R系列芯片提供的一個(gè)中斷控制器，類(lèi)似Cortex-M中的NVIC。GIC控制器有4個(gè)版本V1-V4，V2版本是給ARMv7-A架構(gòu)使用的，比如Cortex-A5，Cortex-A7、Cortex-A9、Cortex-A15等。中斷與異常處理機(jī)制當(dāng)GIC控制器接收到外部中斷信號(hào)以后匯報(bào)給ARM內(nèi)核，ARM內(nèi)核提供了四個(gè)信號(hào)給GIC來(lái)匯報(bào)中斷情況：VFIQ、VIRQ、FIQ和IRQ，如圖所示。中斷與異常處理機(jī)制4個(gè)信號(hào)含義如下：VFIQ：虛擬快速FIQVIRQ：虛擬外部IRQFIQ：快速中斷IRQIRQ：外部中斷IRQGIC控制器接收眾多的外部中斷，并對(duì)其進(jìn)行處理，最終通過(guò)四個(gè)信號(hào)報(bào)給ARM內(nèi)核。中斷與異常處理的概念和機(jī)制LiteOS-A當(dāng)前支持ARMv7-a指令集架構(gòu)，以ARMv7-a架構(gòu)為例，中斷和異常處理的入口為中斷向量表，中斷向量表包含各個(gè)中斷和異常處理的中斷向量，如表所示。中斷向量異常中斷名稱_exception_handlersresetvector復(fù)位osExceptUndeflnstrHd未定義的指令osExceptSwiHdl軟件中斷osExceptPrefetchAbortHdl預(yù)取指令中止osExceptDataAbortHdl數(shù)據(jù)訪問(wèn)中止osExc