ARM7內(nèi)核的中斷屏蔽方法

引言
CPU在執(zhí)行程序的過程中，由于外部的某種原因，有必要盡快地中止當(dāng)前程序的執(zhí)行，而去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，待處理結(jié)束后再回來繼續(xù)執(zhí)行被中止了的原程序，這種情況稱為“中斷”。從事嵌入式開發(fā)的工程師對中斷的概念都很熟悉，在x86系列CPU體系中，軟件設(shè)計(jì)人員會(huì)調(diào)用enable()函數(shù)和disable()函數(shù)來允許或屏蔽中斷。enable()和disable()是兩個(gè)庫函數(shù)，函數(shù)disable()的作用是屏蔽中斷，它唯一允許執(zhí)行的中斷是NMI(不可屏蔽中斷)；函數(shù)enable()的作用與函數(shù)disable()相反，是將被屏蔽的中斷打開，允許中斷。這兩個(gè)函數(shù)的原型都是在頭文件DOS．H中定義的，DOS．H定義的都是一些DOS接口函數(shù)。DOS的全稱為“Disk Operating System”，即“磁盤操作系統(tǒng)”，是一種在x86系列的微型計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)。
x86和ARM是兩種不同體系的微處理器，ARM不支持DOS接口函數(shù)，在ARM公司提供的集成開發(fā)環(huán)境ADS1．2的頭文件中沒有DOS．H文件，DO-S．H中定義的所有函數(shù)在ARM的編譯器中都不支持，所以需要重新設(shè)計(jì)兩個(gè)函數(shù)替代上述函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)相同的功能。

1 ARM7處理器簡介
ARM是Advanced RISC Machines的縮寫，ARM公司開發(fā)了很多系列的ARM處理器內(nèi)核，ARM7處理器就是其中的一個(gè)系列，其中包括ARM7TD-MI、ARM7TDMI-S、帶有高速緩存處理器宏單元的ARM720T和擴(kuò)充了Jazelle的ARM7EJ-S。該系列處理器提供Thumb 16位壓縮指令集和Embeded-ICE軟件調(diào)試方式，多應(yīng)用于多媒體和嵌入式設(shè)備，包括Internet設(shè)備、移動(dòng)電話、PDA等。

2 ARM7中斷工作模式
ARM7處理器具有2個(gè)中斷輸入，分別為IRQ中斷和FIQ中斷，如圖1所示。其對應(yīng)的中斷操作模式為向量中斷IRQ模式(用于通用中斷處理)和快速中斷FIQ模式(支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸或通道處理)。

向量中斷請求(IRQ)是一個(gè)由nIRQ輸入端的低電平所產(chǎn)生的正常中斷。IRQ的優(yōu)先級(jí)低于FIQ，對于FIQ序列它是被屏蔽的。任何時(shí)候在一個(gè)特權(quán)模式下，都可通過置位當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器(CPSR)中的I位來禁止IRQ。
快速中斷請求(FIQ)支持?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移或通道處理，在ARM狀態(tài)中，F(xiàn)IQ模式有8個(gè)專用的寄存器可用來滿足寄存器保護(hù)的需要，這是上下文切換的最小開銷。將nFIQ信號(hào)拉低可實(shí)現(xiàn)外部產(chǎn)生FIQ。在一個(gè)特權(quán)模式中，可通過置位當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器(CPSR)中的F標(biāo)志來禁止FIQ異常。當(dāng)F標(biāo)志清零時(shí)，ARM7處理器在每條指令結(jié)束時(shí)檢測FIQ同步器輸出端的低電平。
3 ARM7中斷屏蔽程序?qū)崿F(xiàn)
ARM7內(nèi)核包含1個(gè)當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器(CPSR)，該寄存器中包含條件代碼標(biāo)志位、控制中斷的使能和禁止位，以及設(shè)置處理器操作模式位。當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器如圖2所示。