对Cortex-M3的中断嵌套时堆栈处理的疑问,望指教

只看该作者 · 2009-2-5 15:35

看了Cortex-M3技术参考手册后,感觉对异常处理中堆栈的操作理解还是不清晰.

1.在Thread mode下,发生异常或中断,处理器自动将xPSR,PC,LR,R12,R3,R2,R1,R0进行压栈,当ISR返回时,又自动将上述寄存器出栈.这个没问题.

2.当抢先优先级不同时,优先级高的中断可以对正在处理的低优先级中断处理程序进行占先.那占先的过程应该是怎样的?是立即终止低优先级中断代码执行,转到高优先级中断处理程序;还是手册中所指的Tail-chaining,等低优先级中断处理完成,不进行入栈出栈,紧接着调用高优先级中断处理程序?

3.如果中断嵌套是按照第2点中的前者,也就是高优先级中断立即打断低优先级中断的执行的话,那么用汇编编写中断处理程序时,是否需要自己对用到的寄存器进行入栈保护?因为处理器只是在第一次进入异常或中断时,才自动保存第1点中提到的8个寄存器.

4.如果中断嵌套是按照第2点中的后者,也就是低优先级处理完成才处理高优先级的中断,那么这样的抢先似乎名不符实,怎么保证快速的中断响应呢?

1万 · 2009-2-5 15:41

这是2个独立的概念，不要把他们硬拉到一起。

只看该作者 · 2009-2-5 16:44

3.如果中断嵌套是按照第2点中的前者,也就是高优先级中断立即打断低优先级中断的执行的话,那么用汇编编写中断处理程序时,是否需要自己对用到的寄存器进行入栈保护?因为处理器只是在第一次进入异常或中断时,才自动保存第1点中提到的8个寄存器.

发生低优先级中断后处理器自动将xPSR,PC,LR,R12,R3,R2,R1,R0进行压栈并开始执行低优先级中断程序。
发生抢占的时候，高优先级中断立即打断低优先级中断的执行，同时处理器自动将xPSR,PC,LR,R12,R3,R2,R1,R0进行压栈并执行高优先级中断程序。
等高优先级的中断执行完后，自动将xPSR,PC,LR,R12,R3,R2,R1,R0进行出栈，继续执行低优先级的中断。
等低优先级的中断执行完，自动将xPSR,PC,LR,R12,R3,R2,R1,R0进行出栈。

1万 · 2009-2-5 16:50

LZ从哪里得到这个结论？

只看该作者 · 2009-2-5 17:34

只看该作者 · 2009-2-5 17:35

1万 · 2009-2-5 17:39

如果总是向不合理的方向理解，只能是钻牛角尖了。

楼上红笔圈出的部分表示：一旦开始了“Push eight registers”的动作，则这个动作不能被重新开始。

只看该作者 · 2009-2-5 17:41

手册上5.6有一段这样写的

The processor tail-chains if a pending interrupt has higher priority than all stacked exceptions.

如果挂起的中断比当前中断优先级高的话,那不是立即就发生切换了吗?Tail-chaining什么情况下发生呢?

1万 · 2009-2-5 18:35

当CPU服务于某个中断(假设为A)时，如果有优先级低于当前中断的其它中断到达，它们(假设有B、C、D)将会被至于挂起状态；当前中断的处理结束后，所有处于挂起状态的中断中优先级最高的哪个(假设是C)将要被响应(8楼那段英文的后半段就是这个意思)。

按照以前没有Tail-chaining的处理，大致的处理过程可以如下描述：
1）压栈保存寄存器
2）进入中断A的服务程序
3）处理中断A
4) 退栈恢复寄存器
5）压栈保存寄存器
6）进入中断C的服务程序
7）处理中断C
8) 退栈恢复寄存器

引入Tail-chaining的概念，上述的步骤4）和步骤5被省略，节省了时间。

从这个过程可以看出Tail-chaining的概念与中断优先级的概念无关。