ARM中FIQ(快速中断)比IRQ(普通中断)响应快的原因

Posted 2021-06-29 代二毛

什么是FIQ和IRQ

FIQ（快速中断）和IRQ（普通中断）是ARM处理器里的两个处理器模式，ARM总有7种处理模式。两种模式都是用来处理中断的，中断这个概念就不在这里赘述了。如果对ARM的异常处理机制和寄存器不熟悉的建议先看博客《ARM的37个寄存器和异常处理机制详解》，以下的内容会涉及到相关概念。

FIQ和IRQ的区别

本质上来说两者都是中断，但是FIQ处理的优先级比IRQ更高，FIQ的相应时间也比IRQ更快，简单来说FIQ就是IRQ里的VIP，享有特权。在ARM中，一般可以将某一个中断设置为FIQ，被设置为FIQ的中断在发生时可以插队，下一个处理的中断就是FIQ，有的甚至可以直接打断当前处理的IRQ，这里分为抢占式和非抢占式。

中断为什么要分为FIQ和IRQ

现在的系统是需要频繁和用户进行交互的，用户的体验很大部分取决于响应时间，试想一下，你点一下鼠标系统要一分钟才响应，你会是怎样的感受。系统是不知道什么时候会发生中断，当有多个中断产生时，系统通常会按照中断发生的先后顺序去处理中断。但是中断之间的紧急程度是不同的，比如现在产生两个中断，一个是后台程序产生的，一个是用户点击了一下鼠标。如果先处理后台程序产生的中断再响应鼠标，用户会感觉系统好卡，响应很慢；其实后台程序慢一点处理也没有什么大不了，用户现在又不着急，这种情况我们就可以先去响应鼠标，把鼠标设置为FIQ，改善用户的体验感。

FIQ比IRQ响应快的原因

1.FIQ的处理优先级比IRQ更高，甚至可以打断正在执行的IRQ；
2.FIQ模式有自己独有的寄存器，而IRQ需要和其他模式共用寄存器，在中断处理的保护/恢复现场会更快；
3.在异常向量表中，FIQ处在最末尾。在异常向量表中IRQ只能保存中断处理程序的首地址，在发生IRQ时需要一次跳转；而FIQ处在最末尾，所以可以直接将FIQ模式下的中断处理程序紧接着存放，这样在处理FIQ时就少一次跳转。