中断管理
基本概念
在程序运行过程中,出现需要由CPU立即处理的事务时,CPU暂时中止当前程序的执行转而处理这个事务,这个过程叫做中断。当硬件产生中断时,通过中断号查找到其对应的中断处理程序,执行中断处理程序完成中断处理。
通过中断机制,在外设不需要CPU介入时,CPU可以执行其它任务;当外设需要CPU时,CPU会中断当前任务来响应中断请求。这样可以使CPU避免把大量时间耗费在等待、查询外设状态的操作上,有效提高系统实时性及执行效率。
下面介绍下中断的相关概念:
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中断号 中断请求信号特定的标志,计算机能够根据中断号判断是哪个设备提出的中断请求。
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中断请求 “紧急事件”向CPU提出申请(发一个电脉冲信号),请求中断,需要CPU暂停当前执行的任务处理该“紧急事件”,这一过程称为中断请求。
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中断优先级 为使系统能够及时响应并处理所有中断,系统根据中断事件的重要性和紧迫程度,将中断源分为若干个级别,称作中断优先级。
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中断处理程序 当外设发出中断请求后,CPU暂停当前的任务,转而响应中断请求,即执行中断处理程序。产生中断的每个设备都有相应的中断处理程序。
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中断触发 中断源向中断控制器发送中断信号,中断控制器对中断进行仲裁,确定优先级,将中断信号发送给CPU。中断源产生中断信号的时候,会将中断触发器置“1”,表明该中断源产生了中断,要求CPU去响应该中断。
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中断向量 中断服务程序的入口地址。
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中断向量表 存储中断向量的存储区,中断向量与中断号对应,中断向量在中断向量表中按照中断号顺序存储。
接口说明
OpenHarmony LiteOS-M内核的中断模块提供下面几种功能,接口详细信息可以查看API参考。
表1 中断模块接口
功能分类 | 接口名 | 描述 |
---|---|---|
创建、删除中断 | LOS_HwiCreate | 中断创建,注册中断号、中断触发模式、中断优先级、中断处理程序。中断被触发时,会调用该中断处理程序。 |
LOS_HwiDelete | 根据指定的中断号,删除中断。 | |
打开、关闭中断 | LOS_IntUnLock | 开中断,使能当前处理器所有中断响应。 |
LOS_IntLock | 关中断,关闭当前处理器所有中断响应。 | |
LOS_IntRestore | 恢复到使用LOS_IntLock、LOS_IntUnLock操作之前的中断状态。 | |
使能和屏蔽指定中断 | LOS_HwiDisable | 中断屏蔽。(通过设置寄存器,禁止CPU响应该中断) |
LOS_HwiEnable | 中断使能。(通过设置寄存器,允许CPU响应该中断) | |
设置中断优先级 | LOS_HwiSetPriority | 设置中断优先级。 |
触发中断 | LOS_HwiTrigger | 触发中断。(通过写中断控制器的相关寄存器模拟外部中断) |
清除中断寄存器状态 | LOS_HwiClear | 清除中断号对应的中断寄存器的状态位,此接口依赖中断控制器版本,非必需。 |
开发流程
- 调用中断创建接口LOS_HwiCreate创建中断。
- 调用中断触发接口LOS_HwiTrigger触发中断。
- 调用LOS_HwiDelete接口删除指定中断,此接口根据实际情况使用,判断是否需要删除中断。
说明:
根据具体硬件,配置支持的最大中断数及可设置的中断优先级个数。
中断处理程序耗时不能过长,否则会影响CPU对中断的及时响应。
中断响应过程中不能直接、间接执行引起调度的LOS_Schedule等函数。
中断恢复LOS_IntRestore()的入参必须是与之对应的LOS_IntLock()的返回值(即关中断之前的CPSR值)。Cortex-M系列处理器中0-15中断为内部使用,因此不建议用户去申请和创建。
编程实例
本实例实现如下功能:
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创建中断。
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触发中断。
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删除中断。
代码实现如下,演示如何创建中断和删除中断,当指定的中断号HWI_NUM_TEST产生中断时,会调用中断处理函数:
#include "los_interrupt.h"
/*创建中断*/
#define HWI_NUM_TEST 7
STATIC VOID HwiUsrIrq(VOID)
{
printf("in the func HwiUsrIrq \n");
}
static UINT32 Example_Interrupt(VOID)
{
UINT32 ret;
HWI_PRIOR_T hwiPrio = 3;
HWI_MODE_T mode = 0;
HwiIrqParam irqParam;
(void)memset_s(&irqParam, sizeof(HwiIrqParam), 0, sizeof(HwiIrqParam));
irqParam.pDevId = 0;
/*创建中断*/
ret = LOS_HwiCreate(HWI_NUM_TEST, hwiPrio, mode, (HWI_PROC_FUNC)HwiUsrIrq, &irqParam);
if(ret == LOS_OK){
printf("Hwi create success!\n");
} else {
printf("Hwi create failed!\n");
return LOS_NOK;
}
/*触发中断*/
ret = LOS_HwiTrigger(HWI_NUM_TEST);
if(ret == LOS_OK){
printf("Hwi trigger success!\n");
} else {
printf("Hwi trigger failed!\n");
return LOS_NOK;
}
/*删除中断*/
ret = LOS_HwiDelete(HWI_NUM_TEST);
if(ret == LOS_OK){
printf("Hwi delete success!\n");
} else {
printf("Hwi delete failed!\n");
return LOS_NOK;
}
return LOS_OK;
}
结果验证
编译运行得到的结果为:
Hwi create success!
in the func HwiUsrIrq
Hwi trigger success!
Hwi delete success!