ARM linux的中断处理过程

这其实就是一个lookup table，根据CPSR.M[3:0]的值进行跳转（参考上一节的代码：and lr, lr, #0x0f）。因此，该lookup table共设定了16个入口，当然只有两项有效，分别对应user mode和svc mode的跳转地址。其他入口的__irq_invalid也是非常关键的，这保证了在其模式下发生了中断，系统可以捕获到这样的错误，为debug提供有用的信息。

.align 5
__irq_usr:
usr_entry－－－－－－－－－请参考本章第一节（1）保存用户现场的描述
kuser_cmpxchg_check－－－和本文描述的内容无关，这些不就介绍了
irq_handler－－－－－－－－－－核心处理内容，请参考本章第二节的描述
get_thread_info tsk－－－－－－tsk是r9，指向当前的thread info数据结构
mov why, #0－－－－－－－－why是r8
b ret_to_user_from_irq－－－－中断返回，下一章会详细描述

（1）保存发生中断时候的现场。所谓保存现场其实就是把发生中断那一刻的硬件上下文（各个寄存器）保存在了SVC mode的stack上。

.macro usr_entry
sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE－－－－－－－－－－－－－－A
stmib sp, {r1 - r12} －－－－－－－－－－－－－－－－－－－B

ldmia r0, {r3 - r5}－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－C
add r0, sp, #S_PC－－－－－－－－－－－－－－－－－－－D
mov r6, #-1－－－－orig_r0的值

str r3, [sp] －－－－保存中断那一刻的r0

stmia r0, {r4 - r6}－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－E
stmdb r0, {sp, lr}^－－－－－－－－－－－－－－－－－－－F
.endm

A：代码执行到这里的时候，ARM处理已经切换到了SVC mode。一旦进入SVC mode，ARM处理器看到的寄存器已经发生变化，这里的sp已经变成了sp_svc了。因此，后续的压栈操作都是压入了发生中断那一刻的进程的（或者内核线程）内核栈（svc mode栈）。具体保存多少个寄存器值？S_FRAME_SIZE已经给出了答案，这个值是18个寄存器。r0～r15再加上CPSR也只有17个而已。先保留这个疑问，我们稍后回答。

B：压栈首先压入了r1～r12，这里为何不处理r0？因为r0在irq mode切到svc mode的时候被污染了，不过，原始的r0被保存的irq mode的stack上了。r13（sp）和r14（lr）需要保存吗，当然需要，稍后再保存。执行到这里，内核栈的布局如下图所示：

stmib中的ib表示increment before，因此，在压入R1的时候，stack pointer会先增加4，重要是预留r0的位置。stmib sp, {r1 - r12}指令中的sp没有“！”的修饰符，表示压栈完成后并不会真正更新stack pointer，因此sp保持原来的值。

C：注意，这里r0指向了irq stack，因此，r3是中断时候的r0值，r4是中断现场的PC值，r5是中断现场的CPSR值。

D：把r0赋值为S_PC的值。根据struct pt_regs的定义（这个数据结构反应了内核栈上的保存的寄存器的排列信息），从低地址到高地址依次为：

ARM_r0
ARM_r1
ARM_r2
ARM_r3
ARM_r4
ARM_r5
ARM_r6
ARM_r7
ARM_r8
ARM_r9
ARM_r10
ARM_fp
ARM_ip
ARM_sp
ARM_lr
ARM_pc<---------add r0, sp, #S_PC指令使得r0指向了这个位置
ARM_cpsr
ARM_ORIG_r0

为什么要给r0赋值？因此kernel不想修改sp的值，保持sp指向栈顶。

E：在内核栈上保存剩余的寄存器的值，根据代码，依次是r0，PC，CPSR和orig r0。执行到这里，内核栈的布局如下图所示：

R0，PC和CPSR来自IRQ mode的stack。实际上这段操作就是从irq stack就中断现场搬移到内核栈上。

F：内核栈上还有两个寄存器没有保持，分别是发生中断时候sp和lr这两个寄存器。这时候，r0指向了保存PC寄存器那个地址（add r0, sp, #S_PC），stmdb r0, {sp, lr}^中的“db”是decrement before，因此，将sp和lr压入stack中的剩余的两个位置。需要注意的是，我们保存的是发生中断那一刻（对于本节，这是当时user mode的sp和lr），指令中的“^”符号表示访问user mode的寄存器。

（2）核心处理

irq_handler的处理有两种配置。一种是配置了CONFIG_MULTI_IRQ_HANDLER。这种情况下，linux kernel允许run time设定irq handler。如果我们需要一个linux kernel image支持多个平台，这是就需要配置这个选项。另外一种是传统的linux的做法，irq_handler实际上就是arch_irq_handler_default，具体代码如下：

.macro irq_handler
#ifdef CONFIG_MULTI_IRQ_HANDLER
ldr r1, =handle_arch_irq
mov r0, sp－－－－－－－－设定传递给machine定义的handle_arch_irq的参数
adr lr, BSYM(9997f)－－－－设定返回地址
ldr pc, [r1]
#else
arch_irq_handler_default
#endif
9997:
.endm

对于情况一，machine相关代码需要设定handle_arch_irq函