LINUX 的異常向量在哪裏:0xffff0000(可通過配置某個寄存器來配置)
1、ARM異常向量表
void __init trap_init(void) //將0x00000000異常向量 複製到 0xffff0000 處
arch/arm/kernel/entry-armv.S
.globl __vectors_start
__vectors_start:
swi SYS_ERROR0 /* 復位時,執行這條指令 */
b vector_und + stubs_offset /* 未定義異常 */
ldr pc, .LCvswi + stubs_offset /* swi異常 */
b vector_pabt + stubs_offset /* 指令預取異常 */
b vector_dabt + stubs_offset /* 數據訪問終止 */
b vector_addrexcptn + stubs_offset /* 沒有用 */
b vector_irq + stubs_offset /* irq異常 */
b vector_fiq + stubs_offset /* fiq異常 */.globl __vectors_end
__vectors_end:
異常向量表,無非還是一些跳轉指令。當發生irq中斷,執行指令“b vector_irq + stubs_offset”,也就是跳轉到vector_irq代碼段繼續執行。
在linux內核初始化階段,start_kernel函數(init/main.c)會調用trap_init、init_IRQ兩個函數來初始化異常向量相關處理函數。簡要說明就是,將異常向量表拷貝到地址0xffff0000處(ARM體系協處理器寄存器c1能設置異常向量的基地址爲0xffff0000),再把異常向量表中異常處理的進一步函數代碼段拷貝到0xffff0200位置(vector_und、vector_irq等)。
2、異常處理進一步函數----vector_irq
arch/arm/kernel/entry-armv.S
.globl __stubs_start
__stubs_start:
vector_stub irq, IRQ_MODE, 4
.long __irq_usr @ 0 (USR_26 / USR_32)
.long __irq_invalid @ 1 (FIQ_26 / FIQ_32)
.long __irq_invalid @ 2 (IRQ_26 / IRQ_32)
.long __irq_svc @ 3 (SVC_26 / SVC_32)
.long __irq_invalid @ 4
.long __irq_invalid @ 5
.long __irq_invalid @ 6
.long __irq_invalid @ 7
.long __irq_invalid @ 8
.long __irq_invalid @ 9
.long __irq_invalid @ a
.long __irq_invalid @ b
.long __irq_invalid @ c
.long __irq_invalid @ d
.long __irq_invalid @ e
.long __irq_invalid @ f
從第4行到第19行,記錄了(代碼鏈接階段填入的地址數據)在各個模式下遇到irq中斷時,發生異常的處理分支。比如第4行__irq_usr表示用戶模式下發生irq中斷時,由__irq_usr對應的代碼段來處理這種情況。
vector_stub是一個宏,將宏展開內容如下:
vector_irq:
//保存cpsr/lr
sub lr, lr, #4
stmia sp, {r0, lr} @ save r0, lr
mrs lr, spsr
str lr, [sp, #8] @ save spsr
//切換工作模式
mrs r0, cpsr
eor r0, r0, #(IRQ_MODE ^ SVC_MODE)
msr spsr_cxsf, r0//下一級跳轉
and lr, lr, #0x0f
mov r0, sp
ldr lr, [pc, lr, lsl #2]
movs pc, lr @ branch to handler in SVC mode
.endm
這個宏的目的就是,根據進入irq中斷前處理器所處的模式,將緊接着其下邊的16個地址池中對應位置的處理向量,取出來賦給PC,完成進一步跳轉。這裏我們選擇讓程序跳轉到__irq_usr代碼段繼續執行。
3、異常處理進一步函數----__irq_usr
arch/arm/kernel/entry-armv.S
__irq_usr:
usr_entry @將usr模式下的寄存器、中斷返回地址保存到堆棧中 //保存現場get_thread_info tsk @獲取當前進程的進程描述符中的成員變量thread_info的地址,並將該地址保存到寄存器tsk等於r9
irq_handler @中斷處理 //宏
mov why, #0
b ret_to_user @中斷處理完成,返回中斷產生的位置
4、irq_handler
irq_handler是一個宏,將其內容展開如下:
arch/arm/kernel/entry-armv.S
.macro irq_handler
get_irqnr_preamble r5, lr
1: get_irqnr_and_base r0, r6, r5, lr
movne r1, sp
adrne lr, 1b
bne asm_do_IRQ
.endm
由此可見,進入asm_do_IRQ函數開始具體的中斷處理。需要指出的是,asm_do_IRQ是中斷的C語言總入口函數。
5. asm_do_IRQ函數原型爲:
smlinkage void __exception asm_do_IRQ(unsigned int irq, struct pt_regs *regs)
進入asm_do_IRQ這個函數
(1)struct irq_desc *desc = irq_desc + irq;
從名字上看可知 irq_desc[NR_IRQS]這是一個“中斷描述”數組。以中斷號“NR_IRQS”爲下標。
struct irq_desc *desc = irq_desc + irq;
在這個數組下標處取到一個“數組項”。
(2) 進入處理函數 desc_handle_irq(irq, desc);
static inline void desc_handle_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
{
desc->handle_irq(irq, desc);
}
搜索handle_irq,發現handle_irq被__set_irq_handler調用過
搜索__set_irq_handler,發現__set_irq_handler被set_irq_handler調用過
搜索set_irq_handler,發現__set_irq_handler被s3c24xx_init_irq(void)調用過
1~2作用:
在“void __init s3c24xx_init_irq(void)”中實現初始化
中斷處理 C 函數入口 “asm_do_IRQ”會調用到事先初始化好的“handle_irq”函數。
handle_irq == handle_edge_irq
handle_edge_irq:
-->desc->chip->ack(irq). 清中斷
-->handle_IRQ_event(irq, action).
--> action->handler()處理中斷