1.什么是中斷

所謂中斷，是指CPU在正常運(yùn)行程序時(shí)，由于內(nèi)部/外部事件或由程序預(yù)先安排的事件，引起CPU中斷正在運(yùn)行的程序，而轉(zhuǎn)到為內(nèi)部/外部事件或?yàn)轭A(yù)先安排的事件服務(wù)的中斷程序中去，服務(wù)完畢，再返回去執(zhí)行剛才被中斷的程序。

2.什么是中斷優(yōu)先級(jí)

中斷優(yōu)先級(jí)是指，中斷源被響應(yīng)和處理的優(yōu)先等級(jí)。設(shè)置優(yōu)先級(jí)的目的是為了在有多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，CPU能夠按照預(yù)定的順序（如：按事件的輕重緩急處理）進(jìn)行響應(yīng)并處理。

3.什么是中斷嵌套

中斷嵌套是指當(dāng)CPU正在處理某個(gè)中斷源即正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，會(huì)出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)更高的中斷源申請(qǐng)中斷，為了使更急的中斷源及時(shí)得到服務(wù)，需要暫時(shí)中斷（掛起）當(dāng)前正在執(zhí)行的級(jí)別較低的中斷服務(wù)程序，去處理更高級(jí)別的中斷源，待執(zhí)行完畢后再返回來(lái)執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序。但中斷級(jí)別低的中斷源不能中斷級(jí)別高的中斷服務(wù)，這就是中斷嵌套，并且稱這種中斷嵌套方式為完全嵌套方式。

4.什么是中斷向量

中斷向量是中斷服務(wù)程序的入口地址，中斷向量一般是固定的，我們需要把我們寫(xiě)好的中斷服務(wù)程序(ISR)的入口地址寫(xiě)道中斷向量表中，這樣在發(fā)生中斷時(shí)，CPU就會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到中斷向量表中找到它要執(zhí)行的中斷服務(wù)程序了。

5.什么是硬中斷，什么是軟中斷

硬中斷是由外部事件引起的因此具有隨機(jī)性和突發(fā)性；軟中斷是執(zhí)行中斷指令產(chǎn)生的，無(wú)面外部施加中斷請(qǐng)求信號(hào)，因此中斷的發(fā)生不是隨機(jī)的而是由程序安排好的。

S3C2440/S3C2410中斷體系結(jié)構(gòu)：

6.ARM體系CPU的7種工作模式：

·用戶模式（usr）:ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)
·快速中斷模式（fiq）:用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理
·中斷模式（irq）：用于通用的中斷處理
·管理模式（svc）：操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式
·數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式（abt）:當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取時(shí)進(jìn)入該模式,可用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù)
·系統(tǒng)模式（sys）：運(yùn)行具有特權(quán)操作系統(tǒng)任務(wù)
·未定義指令中止模式（und）:當(dāng)為定義的指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式，可用于支持硬件協(xié)處理的軟件仿真

可以通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行模式切換，或者發(fā)生各類中斷，異常時(shí)CPU自動(dòng)進(jìn)入相應(yīng)的模式。除用戶模式外，其余的6中工作模式都屬于特權(quán)模式。大多數(shù)程序運(yùn)行于用戶模式，進(jìn)入特權(quán)模式是為了處理中斷，異常，或者訪問(wèn)被保護(hù)的系統(tǒng)資源。

ARM920T的寄存器分為7組，其每個(gè)工作模式都擁有對(duì)應(yīng)的寄存器組。其中有些寄存器是共用的，有些寄存器在不同模式下有自己的副本。當(dāng)切換到另一個(gè)工作模式時(shí)，那個(gè)工作模式的寄存器副本將被使用；這些寄存器成為備份寄存器（下圖中使用灰色三角形標(biāo)記的寄存器）

R0-R15可以直接訪問(wèn)，R13-R15稍有特殊，R13又稱為棧指針寄存器，通常用于保存棧指針。R14又稱為程序連接寄存器或連接寄存器，比如當(dāng)執(zhí)行BL子程序調(diào)用指令時(shí)，R14得到調(diào)用前的程序計(jì)數(shù)器PC（R15）的備份，以供子程序返回之用。當(dāng)發(fā)生中斷和異常時(shí)，對(duì)應(yīng)的R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und保存R15返回值，R15是程序計(jì)數(shù)器PC。
PC（程序計(jì)數(shù)器),CPSR（當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器）寄存器是程序執(zhí)行時(shí)必不可少的寄存器。每組寄存器都有自己獨(dú)立的SPSR,R14是為了保存CPSR和PC進(jìn)入異常前的值。

7.ARM920T異常處理的過(guò)程——從寄存器值的變化和地址跳轉(zhuǎn)兩個(gè)角度

7.1·ARM920T異常處理的過(guò)程——寄存器值變化角度

ARM920TCPU將在異常（包括中斷）的進(jìn)入和退出時(shí)自動(dòng)完成的工作：
在處理異常前，必須保存當(dāng)前處理器的狀態(tài)（PC和CPSR值）,當(dāng)中斷程序處理程序完成后，原來(lái)的程序能夠繼續(xù)執(zhí)行。
處理一個(gè)異常：
·將下一條指令的地址（PC）保存在相應(yīng)的LR(R14)寄存器中。如果異常是從ARM狀態(tài)進(jìn)入，則保存在LR(R14)寄存器中的下一條指令的地址。如果是從Thumb狀態(tài)進(jìn)入，則保存在LR寄存器中的是當(dāng)前PC的偏移值。它能使程序異常返回后從正確的位置重新開(kāi)始。這就意味著異常處理不需要確定異常是從何種狀態(tài)進(jìn)入的。
·將CPSR復(fù)制到相應(yīng)的SPSR中
·將CPSR的工作模式位設(shè)置為這個(gè)異常對(duì)應(yīng)的工作模式
·令PC值等于這個(gè)異常模式在異常向量表中的地址,即跳轉(zhuǎn)去執(zhí)行異常的向量表中的相應(yīng)指令
退出一個(gè)異常：
·前面進(jìn)入異常工作模式時(shí)，連接寄存器中保存了前一個(gè)工作模式的下一個(gè)指令的地址，將它減去一個(gè)適當(dāng)?shù)闹担▓D二）后賦給PC寄存器。
·將SPCR值復(fù)制回CPSR
進(jìn)入/退出異常模式PC地址

CPSR各位意義：
·T位：置位時(shí)，CPU處于Thumb狀態(tài)，否則處于ARM狀態(tài)
·中斷禁止位：I位和F位屬于中斷禁止位，他們被置位時(shí),IRQ中斷，F(xiàn)IQ中斷分別被禁止。
·工作模式：表明CPU當(dāng)前處于什么工作模式，可以編寫(xiě)這些位，使CPU進(jìn)入指定的工作模式。

中斷處理過(guò)程：
·中斷控制器匯集各類外設(shè)發(fā)出的中斷信號(hào)，然后通知CPU
·CPU保存程序的運(yùn)行環(huán)境（保存相應(yīng)寄存器的值），調(diào)用中斷服務(wù)程序（ISR）來(lái)處理這些中斷。
·在ISR中通過(guò)讀取中斷控制器，外設(shè)的相關(guān)寄存器來(lái)識(shí)別這個(gè)是那個(gè)中斷，并進(jìn)行相應(yīng)的處理
·清除中斷：通過(guò)讀寫(xiě)中斷控制器和外設(shè)的相關(guān)寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)
·最后恢復(fù)被中斷程序的運(yùn)行環(huán)境（即上面保存的各個(gè)寄存器等），繼續(xù)執(zhí)行

7.2ARM920T異常處理的過(guò)程——地址跳轉(zhuǎn)變化角度

通常嵌入式處理器都有一張中斷向量表，當(dāng)中斷出現(xiàn)時(shí)，必須調(diào)用向量表，向量表一般為與0地址處，只要在對(duì)應(yīng)的地址上寫(xiě)上跳轉(zhuǎn)指令就實(shí)現(xiàn)了中斷向量表。
ARM9的中斷向量表
地址 異常
0x00000000復(fù)位
0x00000004未定義指令
0x00000008軟件中斷
0x0000000c中止（預(yù)取指令）
0x00000010中止（數(shù)據(jù)）
0x00000014保留
0x00000018IRQ（外部中斷請(qǐng)求）
0x0000001cIQ（快速中斷請(qǐng)求）
中斷處理的過(guò)程如下圖：

8.S3C2440S3C2410中斷相關(guān)寄存器寄存器設(shè)置

中斷相關(guān)寄存器的設(shè)置包括中斷控制寄存器設(shè)置和引腳（IO）模式的設(shè)置，在這里我只介紹各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)到的寄存器及其功能，而對(duì)于具體的設(shè)置我不做詳細(xì)介紹，請(qǐng)參考芯片手冊(cè)（interruptControllerAndIOPorts）

S3C2440S3C2410中斷控制寄存器

S3C2440S3C2410中斷控制寄存器有5大類：
·源待決寄存器（SRCPND）
當(dāng)中斷源產(chǎn)生中斷信號(hào)時(shí)，在SRCPND相應(yīng)位置位，至于CPU相應(yīng)哪個(gè)中斷不是SRCPND的工作。
·中斷模式寄存器（INTMOD）
該寄存器是設(shè)置中斷模式是FIQ還是IRQ
·中斷掩碼寄存器（INTMSK）
該寄存器是中斷使能，當(dāng)置位時(shí)，屏蔽該中斷信號(hào)。
·優(yōu)先級(jí)寄存器(PRIORITY)
該寄存器是設(shè)置IRQ模式下中斷的優(yōu)先級(jí)
·中斷源待決寄存器（INTPND）
該寄存器的值決定CPU響應(yīng)哪個(gè)中斷，即只有一位被置位，但是該寄存器值一般是不用設(shè)置的（清楚中斷的需要設(shè)置），該寄存器的值是系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算得出來(lái)的值
這五類寄存器值的設(shè)置里，中斷掩碼寄存器和優(yōu)先級(jí)寄存器設(shè)置是比較復(fù)雜的。中斷模式寄存器、中斷掩碼寄存器、中斷源待決寄存器涉及到子寄存器（子寄存器說(shuō)法不很準(zhǔn)確）的設(shè)置，就是關(guān)于EINT8_EINT23中斷掩碼寄存器的設(shè)置和中斷源待決寄存器的設(shè)置

注：INTOFFSET寄存器用來(lái)表示INTPND寄存器中那個(gè)被置位了，即INTPND寄存器中位[X]為1時(shí)INTOFFSET寄存器的值為X（X為0～31）上圖展示了中斷處理框圖（硬件實(shí)現(xiàn)角度）Requestsource(withsub-register)表示INT_RXD0，INT_TXD0等中斷源（S3C2440中有15個(gè)），他們不同于Requestsource(withoutsub-regiser).假如Requestsource(withsub-register)中的中斷源被觸發(fā)后，SUBSRCPND寄存器的相應(yīng)位置1，如果此中斷沒(méi)有被INTSUBMSK寄存器屏蔽,它在SRCPND寄存器中的相應(yīng)位置1，之后的過(guò)程和Requestsource(withoutsub-regiser)一樣了。

補(bǔ)充材料：

一、中斷是什么

中斷的漢語(yǔ)解釋是半中間發(fā)生阻隔、停頓或故障而斷開(kāi)。那么，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，我們?yōu)槭裁葱枰白韪?、停頓和斷開(kāi)”呢？

舉個(gè)日常生活中的例子，比如說(shuō)我正在廚房用煤氣燒一壺水，這樣就只能守在廚房里，苦苦等著水開(kāi)——如果水溢出來(lái)澆滅了煤氣，有可能就要發(fā)生一場(chǎng)災(zāi)難了。等啊等啊，外邊突然傳來(lái)了驚奇的叫聲“怎么不關(guān)水龍頭？”于是我慚愧的發(fā)現(xiàn)，剛才接水之后只顧著抱怨這份無(wú)聊的差事，居然忘了這事，于是慌慌張張的沖向水管，三下兩下關(guān)了龍頭，聲音又傳到耳邊，“怎么干什么都是這么馬虎？”。伸伸舌頭，這件小事就這么過(guò)去了，我落寞的眼神又落在了水壺上。

門(mén)外忽然又傳來(lái)了鏗鏘有力的歌聲，我最喜歡的古裝劇要開(kāi)演了，真想奪門(mén)而出，然而，聽(tīng)著水