1# 中断管理 2 3 4## 基本概念 5 6在程序运行过程中，出现需要由CPU立即处理的事务时，CPU暂时中止当前程序的执行转而处理这个事务，这个过程叫做中断。当硬件产生中断时，通过中断号查找到其对应的中断处理程序，执行中断处理程序完成中断处理。 7 8通过中断机制，在外设不需要CPU介入时，CPU可以执行其它任务；当外设需要CPU时，CPU会中断当前任务来响应中断请求。这样可以使CPU避免把大量时间耗费在等待、查询外设状态的操作上，有效提高系统实时性及执行效率。 9 10下面介绍下中断的相关概念： 11 12- 中断号： 13 中断请求信号特定的标志，计算机能够根据中断号判断是哪个设备提出的中断请求。 14 15- 中断请求： 16 “紧急事件”向CPU提出申请（发一个电脉冲信号），请求中断，需要CPU暂停当前执行的任务处理该“紧急事件”，这一过程称为中断请求。 17 18- 中断优先级： 19 为使系统能够及时响应并处理所有中断，系统根据中断事件的重要性和紧迫程度，将中断源分为若干个级别，称作中断优先级。 20 21- 中断处理程序： 22 当外设发出中断请求后，CPU暂停当前的任务，转而响应中断请求，即执行中断处理程序。产生中断的每个设备都有相应的中断处理程序。 23 24- 中断触发： 25 中断源向中断控制器发送中断信号，中断控制器对中断进行仲裁，确定优先级，将中断信号发送给CPU。中断源产生中断信号的时候，会将中断触发器置“1”，表明该中断源产生了中断，要求CPU去响应该中断。 26 27- 中断向量： 28 中断服务程序的入口地址。 29 30- 中断向量表： 31 存储中断向量的存储区，中断向量与中断号对应，中断向量在中断向量表中按照中断号顺序存储。 32 33 34## 接口说明 35 36OpenHarmony LiteOS-M内核的中断模块提供下面几种功能，接口详细信息可以查看API参考。 37 38 **表1** 创建、删除中断 39 40| 接口名 | 描述 | 41| -------- | -------- | 42| LOS_HwiCreate | 中断创建，注册中断号、中断触发模式、中断优先级、中断处理程序。中断被触发时，会调用该中断处理程序。 | 43| LOS_HwiDelete | 根据指定的中断号，删除中断。 | 44 45 **表2** 打开、关闭中断 46 47| 接口名 | 描述 | 48| -------- | -------- | 49| LOS_IntUnLock | 开中断，使能当前处理器所有中断响应。 | 50| LOS_IntLock | 关中断，关闭当前处理器所有中断响应。 | 51| LOS_IntRestore | 恢复到使用LOS_IntLock、LOS_IntUnLock操作之前的中断状态。 | 52 53 **表3** 其他中断操作 54 55| 接口名 | 描述 | 56| :----------------- | ---------------- | 57| LOS_HwiTrigger | 中断触发。 | 58| LOS_HwiEnable | 中断使能。 | 59| LOS_HwiDisable | 中断禁用。 | 60| LOS_HwiClear | 中断手动清除。 | 61| LOS_HwiSetPriority | 设置中断优先级。 | 62| LOS_HwiCurIrqNum | 获取当前中断号。 | 63 64 65## 开发流程 66 671. 调用中断创建接口LOS_HwiCreate创建中断。 68 692. 调用LOS_HwiTrigger接口触发指定中断（写中断控制器的相关寄存器模拟外部中断），或通过外设触发中断。 70 713. 调用LOS_HwiDelete接口删除指定中断，此接口根据实际情况使用，开发者判断是否需要删除中断。 72 73 74>  **说明：** 75> - 根据具体硬件，配置支持的最大中断数及可设置的中断优先级个数。 76> - 关中断时间或中断处理程序耗时不能过长，否则会影响CPU对中断的及时响应。 77> - 中断响应过程中不能直接、间接执行引起调度的LOS_Schedule等函数。 78> - 中断恢复LOS_IntRestore()的入参必须是与之对应的LOS_IntLock()的返回值（即关中断之前的CPSR值）。 79> - Cortex-M系列处理器中0-15中断为内部使用，因此不建议用户去申请和创建。 80 81 82## 编程实例 83 84本实例实现如下功能： 85 861. 创建中断。 87 882. 触发中断。 89 903. 删除中断。 91 92代码实现如下，演示如何创建中断、触发指定的中断号进而调用中断处理函数、删除中断。 93 94本演示代码在 ./kernel/liteos_m/testsuites/src/osTest.c 中编译验证，在TestTaskEntry中调用验证入口函数ExampleInterrupt。 95 96 97``` 98#include "los_interrupt.h" 99#include "los_compiler.h" 100 101/* 验证的中断号 */ 102#define HWI_NUM_TEST 7 103 104/* 中断处理程序 */ 105STATIC VOID UsrIrqEntry(VOID) 106{ 107 printf("in the func UsrIrqEntry\n"); 108} 109 110/* 注册的线程回调函数，用于触发中断 */ 111STATIC VOID InterruptTest(VOID) 112{ 113 LOS_HwiTrigger(HWI_NUM_TEST); 114} 115 116UINT32 ExampleInterrupt(VOID) 117{ 118 UINT32 ret; 119 HWI_PRIOR_T hwiPrio = 3; // 3，中断优先级 120 HWI_MODE_T mode = 0; 121 HWI_ARG_T arg = 0; 122 123 /* 创建中断 */ 124 ret = LOS_HwiCreate(HWI_NUM_TEST, hwiPrio, mode, (HWI_PROC_FUNC)UsrIrqEntry, arg); 125 if(ret == LOS_OK){ 126 printf("Hwi create success!\n"); 127 } else { 128 printf("Hwi create failed!\n"); 129 return LOS_NOK; 130 } 131 132 TSK_INIT_PARAM_S taskParam = { 0 }; 133 UINT32 testTaskID; 134 135 /* 创建一个优先级低优先级的线程，用于验证触发中断 */ 136 taskParam.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)InterruptTest; 137 taskParam.uwStackSize = OS_TSK_TEST_STACK_SIZE; 138 taskParam.pcName = "InterruptTest"; 139 taskParam.usTaskPrio = TASK_PRIO_TEST - 1; 140 taskParam.uwResved = LOS_TASK_ATTR_JOINABLE; 141 ret = LOS_TaskCreate(&testTaskID, &taskParam); 142 if (LOS_OK != ret) { 143 PRINTF("InterruptTest task error\n"); 144 } 145 146 /* 延时50 tick，让出当前线程的调度 */ 147 LOS_TaskDelay(50); 148 149 /* 删除注册的中断 */ 150 ret = LOS_HwiDelete(HWI_NUM_TEST, NULL); 151 if(ret == LOS_OK){ 152 printf("Hwi delete success!\n"); 153 } else { 154 printf("Hwi delete failed!\n"); 155 return LOS_NOK; 156 } 157 158 return LOS_OK; 159} 160``` 161 162 163## 结果验证 164 165编译运行得到的结果为： 166 167 168 169``` 170Hwi create success! 171in the func UsrIrqEntry 172Hwi delete success! 173``` 174
