Question

我正在使用Atmel AT91SAM7S微控制器，看起来IRQ处理程序应该在管理程序模式下执行，而主循环代码在系统模式下执行。另外，我应该保留一部分RAM用作管理员模式代码的堆栈。我从演示程序中获得的启动程序集代码默认保留128个字节。

为什么我必须为管理员模式保留单独的堆栈空间;为什么它不能只使用相同的堆栈作为系统模式（主）？具有与主循环代码完全不同的堆栈的中断处理代码有什么好处？我看到IRQ处理的当前汇编代码在跳转到中断处理程序之前从IRQ模式切换到管理程序模式。改为在用户模式下执行中断处理程序是否合适？如果是这样，有什么我需要小心的吗？

我问，因为如果中断有自己的堆栈，我需要估计最坏情况下中断使用多少堆栈空间的上限。如果中断使用与main相同的堆栈，那么就没有必要这样做，只要实际上有足够的RAM可用（大多数情况下，我不会那么多）。

我唯一能想到的是，如果你正在实现一种具有某种内存保护的操作系统，那么拥有一个单独的堆栈会很有用。但既然我不这样做，那有关系吗？

P.S。我熟悉AVR及其中断处理。

澄清

当CPU跳转到地址0x18（其中包含一条到AT91F_Irq_Handler的分支指令）时，中断处理开始出现。据我所知，处理器自动进入中断模式;根据触发的中断线，该组件在分支到（C）函数之前切换到 supervisor 模式。它从高级中断控制器（AIC）获取分支地址。

AT91F_Irq_Handler:
/* Manage Exception Entry               */
/* Adjust and save LR_irq in IRQ stack  */
                sub         lr, lr, #4
                stmfd       sp!, {lr}
/* Save r0 and SPSR (need to be saved for nested interrupt)  */
                mrs         r14, SPSR
                stmfd       sp!, {r0,r14}
/* Write in the IVR to support Protect Mode                 */
/* No effect in Normal Mode                             */
/* De-assert the NIRQ and clear the source in Protect Mode  */
                ldr         r14, =AT91C_BASE_AIC
                ldr         r0 , [r14, #AIC_IVR]
                str         r14, [r14, #AIC_IVR]

/* Enable Interrupt and Switch in Supervisor Mode  */
                msr         CPSR_c, #ARM_MODE_SVC

/* Save scratch/used registers and LR in User Stack  */
                stmfd       sp!, { r1-r3, r12, r14}

/* Branch to the routine pointed by the AIC_IVR  */
                mov         r14, pc
                bx          r0
/* Manage Exception Exit                                  */
/* Restore scratch/used registers and LR from User Stack  */
                ldmia       sp!, { r1-r3, r12, r14}

/* Disable Interrupt and switch back in IRQ mode  */
                msr         CPSR_c, #I_BIT | ARM_MODE_IRQ
/* Mark the End of Interrupt on the AIC  */
                ldr         r14, =AT91C_BASE_AIC
                str         r14, [r14, #AIC_EOICR]
/* Restore SPSR_irq and r0 from IRQ stack  */
                ldmia       sp!, {r0,r14}
                msr         SPSR_cxsf, r14
/* Restore adjusted  LR_irq from IRQ stack directly in the PC  */
                ldmia       sp!, {pc}^

Answer 1

您不必将主管r13 用作堆栈。您可以将其用作通用寄存器来保存某些内容，然后转换到系统模式并在该模式下运行 ISR 的其余部分。它很灵活，如果你愿意，你可以有一个不同的堆栈;你不像其他建筑一样手铐。您可以使用一些保存区域指针填充 supervisor r13 ，或者通常将指针（或双指针）填充到当前正在执行的任务中。如果您希望 ISR 返回，则需要保存lr，spsr以及任何其他将被破坏的寄存器。我认为最初，正常的ARM将处于中断模式;也许你有一些其他处理程序已经转换到管理员模式？ 系统模式通常具有内核堆栈/任务控制块，并且它在多任务系统中切换。 管理员模式是异常处理的常用模式。

如果您只有一个任务并且想要使用它的堆栈，则可以使用以下内容。在 supervisor 中保存上下文后，转换到系统模式并执行 ISR 的其余部分。只需恢复包括lr和cpsr在内的寄存器，即可返回正确的模式，程序计数器和条件代码。

你当然有选项将 supervisor r13 用作异常堆栈，许多人可能会喜欢有限行为和更快的IRQ延迟，因为堆栈是预设并准备好由主 ISR 正文使用。

为什么ARM管理员模式有自己的堆栈？

1 个答案: