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文档简介
中断与设备驱动 (Interrupt & Driver) 罗海波 嵌入精彩生活 目录 n设备驱动简介 n中断与中断处理 n函数的可重入问题 n实例分析(自学) 嵌入精彩生活 设备驱动、Bootloader与BSP 嵌入精彩生活 典型的设备(控制器+驱动器) 嵌入精彩生活 一般设备驱动的组成 嵌入精彩生活 设备的缓冲区管理 nP183图6-5示例UART的FIFO缓冲区 nP6-6 环形缓冲区 q如何用C代码实现一个环形缓冲区? 嵌入精彩生活 中断 嵌入精彩生活 中断的分类 n硬件中断 q来自外部(针对CPU内核),如串口收到数据、击键等。 n软件中断 q通过在程序中执行的中断指令来实现,又称软陷。 q80X86:int q68000:trap qARM:SWI n异常 qCPU在运行过程中引起的事件,如数据中止、未定义指令等 嵌入精彩生活 中断的处理过程 n一般由硬件、软件两部分共同完成。 嵌入精彩生活 调用栈帧和中断栈帧的区别 最后一个参数 入口参数 函数返回地址 局部变量 局部变量 保存的调用函数 的寄存器值 中断返回地址 程序状态字 局部变量 保存的中断前所 用到的寄存器 调用栈帧结构 中断栈帧结构 Q: 1. 如何理解这两个栈帧结构? 2. 调用子函数时,子函数内部如何访问局部变 量和入口参数? 3. 函数调用返回时,SP指针会发生什么? 4. 为何中断栈帧没有参数传递? 嵌入精彩生活 C中的中断处理 嵌入精彩生活 C中的中断处理 n处理器为何能异步响应中断? n中断何时可能会延迟或者丢失? qCPU指令周期使然 q不支持中断嵌套(默认) q临界资源访问时,为了保护,关中断。 n如何加快中断的响应? qISR分上下部分 q避免调用耗时的函数 q避免浮点运算 q避免不必要的函数调用 嵌入精彩生活 用C编写中断服务程序应该注意的 n不能返回值 n不能向ISR传递参数 nISR应该尽可能的短小精悍 nprintf(char *ipFormatString,)函数会带来重 入和性能的问题,不能在ISR中使用。(在 ARM平台上由于半主机机制,速度会更慢! ) q其他不可能重入的函数不可使用 q耗时的函数避免调用 q大量的运算尽量避免 嵌入精彩生活 没有OS的中断服务队列 自己编写一个该队列的 分配和释放函数 嵌入精彩生活 函数的可重入问题 n都是“并发访问”惹得祸! 嵌入精彩生活 函数如何可重入? 局部变量的访问在重入时 不会引起冲突 全局数据的访问在重入时 往往容易引起冲突 临界资源的访问在重入时 往往容易引起冲突 嵌入精彩生活 不可重入函数的互斥保护 n关中断 n关调度(禁止做任务切换) n利用信号量 嵌入精彩生活 重入函数的伪问题 n有的函数虽然不可重入,但是根本不会重入, 故,没必要保护。 q
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