S5pv210中断体系结构分析

Posted 2020-10-22 Zackary.Liu

我们按照Tiny210官方的裸板程序来梳理S5PV210的中断体系。

关于 S5PV210 的中断体系结构

S5PV210 的中断控制器是由 4 个向量中断控制器(VIC)、 ARM PrimeCell PL192 和 4 个
TrustZone Interrupt Controller (TZIC)共同组成。
S5PV210 共支持 93 个中断源(具体见官方手册)。

首先看 Start.S

.global _start
.global IRQ_handle

_start:
	@ 关闭看门狗
	ldr	r0, =0xE2700000			
	mov	r1, #0
	str	r1, [r0]

	@ 设置栈，以便调用c函数
	ldr	sp, =0x40000000		

	@ 开中断
	mov r0, #0x53			
	msr CPSR_cxsf, r0	

	@ 汇编初始化时钟		
	bl clock_init	

	@ 调用main函数
	bl main	

IRQ_handle:

	@ 设置中断模式的栈
	ldr sp, =0xD0037F80
	
	@ 保存现场
	sub lr, lr, #4				
	stmfd sp!, {r0-r12, lr}
	
	@ 跳转到中断处理函数
	bl	irq_handler		
	
	@ 恢复现场
	ldmfd sp!, {r0-r12, pc}^

设置 CPSR = #0x53，进入SVC模式，开IRQ中断。

接着在main函数中会调用 system_initexception 函数：

void system_initexception( void)
{
    // 设置中断向量表
    pExceptionUNDEF	  =	(unsigned long)exceptionundef;
    pExceptionSWI  	  =	(unsigned long)exceptionswi;
    pExceptionPABORT  =	(unsigned long)exceptionpabort;
    pExceptionDABORT  =	(unsigned long)exceptiondabort;
    pExceptionIRQ	  =	(unsigned long)IRQ_handle;
    pExceptionFIQ	  =	(unsigned long)IRQ_handle;

    // 初始化中断控制器
    intc_init();
}

void intc_init(void)
{
    // 禁止所有中断
    VIC0INTENCLEAR = 0xffffffff;
    VIC1INTENCLEAR = 0xffffffff;
    VIC2INTENCLEAR = 0xffffffff;
    VIC3INTENCLEAR = 0xffffffff;

    // 选择中断类型为IRQ
    VIC0INTSELECT = 0x0;
    VIC1INTSELECT = 0x0;
    VIC2INTSELECT = 0x0;
    VIC3INTSELECT = 0x0;

    // 清VICxADDR
    VIC0ADDR = 0;
    VIC1ADDR = 0;
    VIC2ADDR = 0;
    VIC3ADDR = 0;
}

然后设置 VICINTENABLE 使能中断。

我们只关心这条就可以：

pExceptionIRQ	  =	(unsigned long)IRQ_handle;

头文件中这样定义：

#define    _Exception_Vector	0xD0037400
#define    pExceptionIRQ		( *((volatile unsigned long *)(_Exception_Vector + 0x18)) )

而S5PV210 的异常向量表的起始地址是0xD0037400，原因见下图：

这样，在发生IRQ中断时，PC就会跳转到 pExceptionIRQ 地址处，从而执行了 IRQ_handle 函数，接着又执行了 irq_handler 函数。

void irq_handler(void)
{
    unsigned long vicaddr[4] = {VIC0ADDR,VIC1ADDR,VIC2ADDR,VIC3ADDR};
    int i=0;
    void (*isr)(void) = NULL;

    for(; i<4; i++)
    {
        if(intc_getvicirqstatus(i) != 0)
        {
            isr = (void (*)(void)) vicaddr[i];
            break;
        }
    }
    (*isr)();
}

通过调用 intc_getvicirqstatus 函数返回 VICIRQSTATUS 的值就知道当前VIC中是否有中断请求，有的话就会将isr赋值为 VICADDR 的值，即(服务函数的地址)，然后调用服务程序。

有一点需要说明：

当有中断发生时，硬件上会将当前中断的中断处理函数从寄存器 VICVECTADDR 自动拷贝到寄存器
VICADDR 中， 所以我们在 irq_handler()函数里会调用保存在寄存器 VICADDR 里的中断处理函数。假如我们要开启 EXINT0 中断，那么我们只需将中断服务程序的地址赋值给 VIC0VECTADDR0 即可。