轉自：http://blog.csdn.net/honour2sword/article/details/40213417
一首先中斷向量表定義在哪里？如何加載？
二 中斷向量表與中斷服務程序
三處理流程
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一首先中斷向量表定義在哪里？__vectors_start
首先中斷向量表定義的是什么？定義的就是中斷服務程序的跳轉指令，因為每個中斷向量在向量表中只有一個字節的存儲空間，只能存放一條指令，所以通常存放跳轉指令，使程序跳轉到存儲器的其他地方，再執行中斷處理。這里cpu就可以找中斷服務程序，跳轉指令如例如：
LDRPC, =ISR_HANDLER；
或者
指令與不同的cpu平台有關系。
1.1 vector表定義的方式：往往是變量地址：
如 .
.globl __vectors_start 定義__vectors_start符號，這樣外部程序可以訪問到。entry-armv.S
__vectors_start:
swi SYS_ERROR0
b vector_und + stubs_offset
ldr pc, .LCvswi + stubs_offset
b vector_pabt + stubs_offset
b vector_dabt + stubs_offset
b vector_addrexcptn + stubs_offset
b vector_irq + stubs_offset
b vector_fiq + stubs_offset
ARM的異常處理向量表在entry-armv.S文件中：
1.2 中斷向量表 類型
From ARM
.globl __vectors_start 定義__vectors_start符號，這樣外部程序可以訪問到。
__vectors_start:定義異常(地址邏輯自上而下0x00----0x1c)跟具體的cpu特性有關
ARM( swi SYS_ERROR0 )向量0：reset,但是這里被修改了,如果是cpu跑到了0地址,用軟件中斷SYS_ERROR0來處理.
THUMB( svc #0 )向量1
THUMB( nop )向量2
W(b) vector_und+ stubs_offset 向量3 #未定義指令異常
W(ldr) pc,.LCvswi + stubs_offset 向量4#軟中斷
W(b) vector_pabt+ stubs_offset #向量5指令預取異常中斷(Prefetch Abort)
W(b) vector_dabt+ stubs_offset #向量6數據中止
W(b) vector_addrexcptn+ stubs_offset #向量7地址異常Thesearen't too critical.
W(b) vector_irq+ stubs_offset #向量8.IRQ(一般中斷)
W(b) vector_fiq+ stubs_offset #向量9 FIQ(快速中斷)
/*關於.globl指令：
.global/.globl 命令
.global symbol
.global 使得連接程序（ld）能夠識別symbl
聲明symbol是全局可見的。標號_start是GNU鏈接器用來指定第一個要執行指令所必須的,同樣的是全局可見的(並且只能出現在一個模塊中)
例如：
.global_start #定義_start為外部程序可以訪問的標簽
__vectors_start符號，又存放在哪里呢？
有不同的方式，可以指定加載的ram地址，如\kernel\arch\c6x\kernel平台
SECTIONS
{
/*
* Start kernel read only segment
*/
READONLY_SEGMENT_START
.vectors :
{
_vectors_start =.;
*(.vectors)
. = ALIGN(0x400);
_vectors_end = .;
}
指定好了vector在內核鏡像加載到內存后的地址0x400；
但是arm就不指定，如下，在啟動之后存放的地址:
//中斷服務處理程序
c000b500 T__kuser_helper_start
c000b500 t__kuser_memory_barrier
c000b520 t__kuser_cmpxchg
c000b540 t__kuser_get_tls
c000b55c t__kuser_helper_version
c000b560 T__kuser_helper_end
c000b560 T __stubs_start //中斷服務處理程序
c000b560 tvector_irq
c000b5e0 tvector_dabt
c000b660 tvector_pabt
c000b6e0 tvector_und
c000b760 tvector_fiq
c000b764 tvector_addrexcptn
c000b784 T__stubs_end
c000b784 T __vectors_start中斷向量表的起始地址 32字節
c000b7a4 T__vectors_end
2.其次 向量表在系統bootup的時候被鏈接在哪里？
/out/target/product/huaqin82_cwet_kk/obj/KERNEL_OBJ/arch/arm/kernel/entry-armv.o 打包成build-in.o
3,最后內核建立向量表vector的拷貝
__trap_init函數填充后的向量表如下：
| 虛擬地址 |
異常 |
處理匯編代碼 |
| 0xffff0000 |
reset swi |
SYS_ERROR0 |
| 0xffff0004 |
undefined |
b __real_stubs_start + (vector_undefinstr - __stubs_start) |
| 0xffff0008 |
軟件中斷 |
ldr pc, __real_stubs_start + (.LCvswi - __stubs_start) |
| 0xffff000c |
取指令異常 |
b __real_stubs_start + (vector_prefetch - __stubs_start) |
| 0xffff0010 |
數據異常 |
b __real_stubs_start + (vector_data - __stubs_start) |
| 0xffff0014 |
reserved |
b __real_stubs_start + (vector_addrexcptn - __stubs_start) |
| 0xffff0018 |
irq |
b __real_stubs_start + (vector_IRQ - __stubs_start) |
| 0xffff001c |
Fiq |
b __real_stubs_start + (vector_FIQ - __stubs_start) |
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二 中斷向量表與中斷服務程序
總的來說對於中斷向量表的定義和存放（加載）和處理流程如下：
首先理解相關概念：
| 中斷控制器 |
負責（1）屏蔽和過濾中斷信號（2）喚醒cpu。 分為向量中斷模式和非向量中斷模式： ---向量中斷模式用於RESET、NMI、異常處理。當向量中斷產生時，控制器直接將PC賦值，如IRQ異常 跳到0x0000000d處，而在0x0000000d地址處通常放置ISR服務程序地址LDR PC, =ISR_HANDLER。
---非向量中斷模式，有一個寄存器標識位，跳轉到統一的函數地址，此函數通過判別寄存器標識位和優先級關系進行中斷-處理。 |
| 跳轉指令： |
我分為兩種： 1是中斷控制器的跳轉指令（實際上編譯好的機器碼）：為何需要？ 因為當cpu在中斷發生的時候，cpu如何知道把pc指針執行哪里去執行指令呢。所以通過中斷控制器的跳轉指令幫助把cpu的執行指針pc，執行相應的中斷向量表。
2是cpu相關的跳轉指令，如arm處理器：b bl ，ldr等：完成跳轉到不同的中斷服務處理程序。
|
|
|
|
1）中斷服務程序 定義在哪里？如arm的dataabort異常處理程序：
首先跳轉指令：b vector_dabt + stubs_offset ---->這個地址的指令定義也在entry-armv.S：
vector_stub dabt, ABT_MODE,8
----》__dabt_svc （內核模式發生dataabort） 或者 __dabt_usr（用戶模式發生dataabort）
-----》dabt_helper是一個宏--->bl CPU_DABORT_HANDLER
2）存放（加載）的地址？中斷向量表定義好了之后，存放了ram的哪里呢？也就是__vectors_start存在內存什么地址？
答案：可以定在你需要的任何可訪問ram地址（這里指的虛擬地址，不是物理ram地址）。
例子1 ：單片機
非向量中斷模式
假定非向量中斷表定義在0x00400000開始的外部RAM空間：
引用網絡 圖2 中斷解析示例流程
圖2中實線表示的流程都用ARM匯編語言編寫，一般作為boot代碼的一部分放在系統的底層模塊中。
填寫向量表的操作可以在上層應用程序中方便地實現，比如在C語言中： *( int *(0x00400018)) = (int) ISR_IRQ；
這樣就將IRQ中斷的服務程序入口地址（0x00300260）填寫到中斷向量表中的固定地址0x00400018開始的4字節空間了。
簡單說就是：
在0x00000018的地址的跳轉指令是：B0x00000600 ；
而0x00000600存放的指令是：ldr r0 =0x004000018；
而0x004000018 存放的是0x00300260:=中斷的服務程序ISR_IRQ的入口地址（0x00300260）
例子2：
ARM 的vector表是存放在
c000b500 T__kuser_helper_start
c000b500 t__kuser_memory_barrier
c000b520 t__kuser_cmpxchg
c000b540 t__kuser_get_tls
c000b55c t__kuser_helper_version
c000b560 T__kuser_helper_end
c000b560 T __stubs_start
c000b560 tvector_irq
c000b5e0 tvector_dabt
c000b660 tvector_pabt
c000b6e0 tvector_und
c000b760 tvector_fiq
c000b764 tvector_addrexcptn
c000b784 T__stubs_end
c000b784 T __vectors_start中斷向量表的起始地址
c000b7a4 T __vectors_end
內核建立vector的拷貝
__trap_init函數填充后的向量表如下：
| 虛擬地址 |
異常 |
處理匯編代碼 |
| 0xffff0000 |
reset swi |
SYS_ERROR0 |
| 0xffff0004 |
undefined |
b __real_stubs_start + (vector_undefinstr - __stubs_start) |
| 0xffff0008 |
軟件中斷 |
ldr pc, __real_stubs_start + (.LCvswi - __stubs_start) |
| 0xffff000c |
取指令異常 |
b __real_stubs_start + (vector_prefetch - __stubs_start) |
| 0xffff0010 |
數據異常 |
b __real_stubs_start + (vector_data - __stubs_start) |
| 0xffff0014 |
reserved |
b __real_stubs_start + (vector_addrexcptn - __stubs_start) |
| 0xffff0018 |
irq |
b __real_stubs_start + (vector_IRQ - __stubs_start) |
| 0xffff001c |
Fiq |
b __real_stubs_start + (vector_FIQ - __stubs_start) |
---為何內核要拷貝到0xffff0000？這個是arm cpu的規定：對於ARMv4及其以上的版本，異常向量表的起始位置由協處理器15（cp15）的控制寄存器(c1)里的V位(bit13)有關，當V=０時，異常向量表的起始位置在0x00000000，而當V=１時，異常向量表就起始於0xffff0000位置。當有異常發生時，處理器會跳轉到對應的0xffff0000起始的向量處取指令，然后，通過b指令散轉到異常處理代碼．因為ARM中b指令是相對跳轉，而且只有+/-32MB的尋址范圍，所以把__stubs_start~__stubs_end之間的異常處理代碼復制到了0xffff0200起始處．這里可直接用b指令跳轉過去，這樣比使用絕對跳轉（ldr)效率高。
三處理流程？cpu發生中斷的時候，PC指針如何知道到0x000000-0x0000001c（linux內核copy到0xffff0000）的 地址（也就是到中斷向量表vector中哪一種異常：swi，數據異常，irq等）去執行中斷跳轉指令呢？
答案是：中斷控制器完成。如下：
上圖（來自網絡ppt）
向量中斷模式用於RESET、NMI、異常處理。當向量中斷產生時，控制器直接將PC賦值，如跳到0x0000000d處，而在0x0000000d地址處通常放置ISR服務程序地址。
處理流程分為兩部分：如下
1。硬件部分：EINT orIRQ硬件信號-----》中斷控制器跳轉---到對應的異常----（硬件do it）-----》改變pc指針的地址------》
2。軟件部分：中斷向量表跳轉指令（如b __real_stubs_start）-------》對應的中斷處理程序，比如一般的irq流程 ---》entry-armv.S@ -----》vector_stub irq,IRQ_MODE, 4
-).macrovector_stub, name, mode, correction=0（完成中斷現場保護，CPU異常模式切換）
-) 根據進入中斷前的工作模式不同，程序下一步將跳轉到_irq_usr、或__irq_svc等位置
.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)
----》__irq_usr定義如下：
__irq_usr:
usr_entry
kuser_cmpxchg_check
irq_handler
get_thread_infotsk
mov why,#0
b ret_to_user_from_irq
UNWIND(.fnend )
ENDPROC(__irq_usr)
-----》irq_handler定義如下：
.macro irq_handler
#ifdefCONFIG_MULTI_IRQ_HANDLER
ldr r1,=handle_arch_irq
mov r0,sp
adr lr,BSYM(9997f)
ldr pc,[r1]
#else
arch_irq_handler_default
#endif
----》arm/include/asm/entry-macro-multi.S:6:@ .macro arch_irq_handler_default：
.macro arch_irq_handler_default
get_irqnr_preambler6, lr
1: get_irqnr_and_base r0, r2, r6, lr
#get_irqnr_and_base函數完成獲取IRQ中斷號（irq number）,依賴不同的soc的中斷控制器
movne r1,sp
@
@ routine calledwith r0 = irq number, r1 = struct pt_regs *
@
adrne lr,BSYM(1b)
bne asm_do_IRQ
/*get_irqnr_and_base實現是依賴具體的硬件的，對於pxa270 cpu，其實現如下：
.macro get_irqnr_and_base, irqnr, irqstat, base, tmp
mov /base,#io_p2v(0x40000000) @ IIR Ctl = 0x40d00000
add /base, /base,#0x00d00000
ldr /irqstat,[/base, #0] @ ICIP
ldr /irqnr,[/base, #4] @ ICMR
ands /irqstat,/irqstat, /irqnr
beq 1001f /* 沒找到中斷，跳轉*/
rsb /irqnr,/irqstat, #0
and /irqstat,/irqstat, /irqnr
clz /irqnr,/irqstat
rsb /irqnr,/irqnr, #(31 - PXA_IRQ_SKIP)
#ifdefCONFIG_CPU_BULVERDE
b 1002f
#endif
1001:
1002:
.endm
.macroirq_prio_table
.endm
*/
接着---》asm_do_IRQ：-->handle_IRQ（）------>執行request_irq()注冊的中斷。
補充，EINT 是共享一個IRQ，所以要到對應的IRQ handle里面，再處理不同的EINT handler，，如MTK
void mt_eint_registration(unsignedint eint_num, unsigned int flag,#eint注冊到IRQ：MT_EINT_IRQ_ID
void(EINT_FUNC_PTR) (void), unsigned int is_auto_umask)
{
。。。。。。
EINT_FUNC.eint_func[eint_num] = EINT_FUNC_PTR;
spin_unlock(&eint_lock);
EINT_FUNC.eint_auto_umask[eint_num] = is_auto_umask;
mt_eint_ack(eint_num);
mt_eint_isr（）｛
...
...
if(EINT_FUNC.eint_func[index]) {
EINT_FUNC.eint_func[index] ();