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標題: arm linux 系統中，中斷向量表在那個地方？ [打印本頁]

作者: linux_Ultra 時間: 2009-12-19 16:15
標題: arm linux 系統中，中斷向量表在那個地方？
如果，裸奔的話，我們的中斷向量表一般都是在start.S文件，開始第一句匯編就開始
寫中斷向量表的代碼了。地址就是從 arm的0x0地址開始，而linux內核也是一個給arm跑的大點的程序罷了，看看linux怎么來寫這個向量表？
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                  linux-2.6.26內核中ARM中斷實現詳解（1）                   收藏                                                                                                                看了一些網絡上關于linux中斷實現的文章，感覺有一些寫的非常好，在這里首先感謝他們的無私付出，然后也想再補充自己對一些問題的理解。先從函數注冊引出問題吧。
一、中斷注冊方法
在linux內核中用于申請中斷的函數是request_irq（），函數原型在Kernel/irq/manage.c中定義：
int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
                     unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id)
irq是要申請的硬件中斷號。
handler是向系統注冊的中斷處理函數，是一個回調函數，中斷發生時，系統調用這個函數，dev_id參數將被傳遞給它。
irqflags是中斷處理的屬性，若設置了IRQF_DISABLED（老版本中的SA_INTERRUPT，本版zhon已經不支持了），則表示中斷處理程序是快速處理程序，快速處理程序被調用時屏蔽所有中斷，慢速處理程序不屏蔽；若設置了IRQF_SHARED（老版本中的SA_SHIRQ），則表示多個設備共享中斷，若設置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的SA_SAMPLE_RANDOM），表示對系統熵有貢獻，對系統獲取隨機數有好處。（這幾個flag是可以通過或的方式同時使用的）
dev_id在中斷共享時會用到，一般設置為這個設備的設備結構體或者NULL。
devname設置中斷名稱，在cat /proc/interrupts中可以看到此名稱。
request_irq()返回0表示成功，返回-INVAL表示中斷號無效或處理函數指針為NULL，返回-EBUSY表示中斷已經被占用且不能共享。
關于中斷注冊的例子，大家可在內核中搜索下request_irq。
在編寫驅動的過程中，比較容易產生疑惑的地方是：
1、中斷向量表在什么位置？是如何建立的？
      2、從中斷開始，系統是怎樣執行到我自己注冊的函數的？
      3、中斷號是如何確定的？對于硬件上有子中斷的中斷號如何確定？
      4、中斷共享是怎么回事，dev_id的作用是？
本文以2.6.26內核和S3C2410處理器為例，為大家講解這幾個問題。
二、異常向量表的建立
在ARM V4及V4T以后的大部分處理器中，中斷向量表的位置可以有兩個位置：一個是0，另一個是0xffff0000。可以通過CP15協處理器c1寄存器中V位(bit[13])控制。V和中斷向量表的對應關系如下：
V=0       ～       0x00000000~0x0000001C
      V=1       ～       0xffff0000~0xffff001C
arch/arm/mm/proc-arm920.S中
.section ".text.init", #alloc, #execinstr
      __arm920_setup:
      …… orr    r0, r0, #0x2100             @ ..1. ...1 ..11 ...1
//bit13=1 中斷向量表基址為0xFFFF0000。R0的值將被付給CP15的C1.
在linux中，向量表建立的函數為：
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_start);
            memcpy((void *)vectors + 0x200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
               ....
      }
在2.6.26內核中CONFIG_VECTORS_BASE最初是在各個平臺的配置文件中設定的，如：
arch/arm/configs/s3c2410_defconfig中
CONFIG_VECTORS_BASE=0xffff0000
__vectors_end 至 __vectors_start之間為異常向量表。
位于arch/arm/kernel/entry-armv.S
.globl __vectors_start
__vectors_start:
      swi SYS_ERROR0:
      b vector_und + stubs_offset //復位異常:
      ldr pc, .LCvswi + stubs_offset       //未定義指令異常:
      b vector_pabt + stubs_offset       //軟件中斷異常:
      b vector_dabt + stubs_offset       //數據異常:
      b vector_addrexcptn + stubs_offset       //保留:
      b vector_irq + stubs_offset       //普通中斷異常:
      b vector_fiq + stubs_offset       //快速中斷異常:
      .globl __vectors_end:
__vectors_end:
__stubs_end 至 __stubs_start之間是異常處理的位置。也位于文件arch/arm/kernel/entry-armv.S中。vector_und、vector_pabt、vector_irq、vector_fiq都在它們中間。
stubs_offset值如下：
.equ stubs_offset, __vectors_start + 0x200 - __stubs_start
stubs_offset是如何確定的呢？（引用網絡上的一段比較詳細的解釋）
當匯編器看到B指令后會把要跳轉的標簽轉化為相對于當前PC的偏移量（±32M）寫入指令碼。從上面的代碼可以看到中斷向量表和stubs都發生了代碼搬移，所以如果中斷向量表中仍然寫成bvector_irq，那么實際執行的時候就無法跳轉到搬移后的vector_irq處，因為指令碼里寫的是原來的偏移量，所以需要把指令碼中的偏移量寫成搬移后的。我們把搬移前的中斷向量表中的irq入口地址記irq_PC,它在中斷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，這兩個偏移量在搬移前后是不變的。搬移后vectors_start在0xffff0000處，而stubs_start在0xffff0200處，所以搬移后的vector_irq相對于中斷向量中的中斷入口地址的偏移量就是，200+vector_irq在stubs中的偏移量再減去中斷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,對于括號內的值實際上就是中斷向量表中寫的vector_irq，減去irq_PC是由匯編器完成的，而后面的vectors_start+200-stubs_start就應該是stubs_offset，實際上在entry-armv.S中也是這樣定義的。（作者：劉洪濤，華清遠見嵌入式學院金牌講師，ARM ATC授權培訓講師。）

作者: linux_Ultra 時間: 2009-12-19 16:23
V=0 ～ 0x00000000~0x0000001C---- arm 默認的向量表地址從0x0開始
V=1 ～ 0xffff0000~0xffff001C---linux使用時，通過協處理器指令，從新設置向量表開始地址，讓向量表地址從內核占據的高1G的地址空間的最低地址開始，就是0xffff0000開始。這也是，為什么，內核代碼占據著32位cpu最高1G空間的原因。

作者: lelee007 時間: 2009-12-19 21:08
好文

頂一個

華清遠見有幾個講師水平還是很高的

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