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對(duì)ARM Linux中斷非常簡(jiǎn)潔、精確的描述。

發(fā)生了中斷，最重要的是保存現(xiàn)場(chǎng)，在中斷處理完之后，能夠恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)就OK了，硬件現(xiàn)場(chǎng)(hardware context)的保存是由硬件和軟件共同完成的。

對(duì)于ARM，當(dāng)發(fā)生中斷的那一刻，硬件會(huì)進(jìn)行如下的動(dòng)作：

1、將發(fā)生中斷那一刻的CPSR保存在SPSR寄存器中

2、將返回地址保存在lr寄存器中(注意：這個(gè)lr寄存器是IRQ mode的lr寄存器，可以表示為lr_irq)

真正將hardware context保存到內(nèi)核棧上是軟件的行為。當(dāng)然，目標(biāo)是一開始就設(shè)定好了，將發(fā)生中斷那一刻的hardware context保存到current task的內(nèi)核棧上。不同的CPU有不同的設(shè)計(jì)，提供不同的軟件和硬件的接口，對(duì)于X86，硬件幫忙做的事情更多，而ARM更希望你自己能夠自力更生(更簡(jiǎn)單的HW logic意味著更少的晶體管，更少的功耗，而這也是ARM在移動(dòng)平臺(tái)上能夠橫掃Intel的根本原因)。怎么辦？hardware context包括了cpu中的各種寄存器，想要將hardware context壓入內(nèi)核棧首先要獲取current thread的內(nèi)核棧指針，任何對(duì)cpu寄存器的使用將破壞硬件上下文，因此，linux kernel采用的方法是借用12個(gè)字節(jié)的中斷棧。方法如下：

1、在中斷棧上保存了發(fā)生中斷那一點(diǎn)的r0值、PC值以及CPSR值。你可能會(huì)覺得：PC和CPSR需要保存嗎？不是硬件已經(jīng)幫忙保存lr_irq(雖然不是PC值，但是和PC值有固定的偏移關(guān)系)和spsr_irq中了嗎？之所以保存spsr_irq和lr_irq的值，那是因?yàn)殡S后在切換到svc mode的時(shí)候需要修改spsr_irq和lr_irq的值。之所以保存r0，是因?yàn)楹罄m(xù)會(huì)修改r0的值，把它做為一個(gè)scratch register。

2、切換到svc mode，具體完成下面兩個(gè)步驟：

(A)將處理器模式切換到svc mode

(B)根據(jù)發(fā)生中斷那一點(diǎn)的處理器模式，將pc設(shè)定為__irq_usr或者_(dá)_irq_svc

在上面的過(guò)程中，lr_irq，spsr_irq和r0被破壞了，但是沒(méi)有關(guān)系，相關(guān)信息已經(jīng)保存在了中斷棧上了(sp_irq)

3、一旦切換到SVC mode，ARM處理器看到的寄存器已經(jīng)發(fā)生變化，這里的sp已經(jīng)變成了sp_svc了。問(wèn)題來(lái)了：sp_svc是什么值？在進(jìn)程切換的時(shí)候就已經(jīng)設(shè)定好了，sp_svc被設(shè)定為current thread的內(nèi)核棧。這時(shí)候，除了被破壞的三個(gè)寄存器保存在中斷棧上，其他的寄存器毫發(fā)無(wú)傷，軟件只要將這些hardware context壓入current thread的內(nèi)核棧上即可。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux arm内核栈切换,ARM Linux中断发生时内核堆栈切换的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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