中断管理

异常与中断

XWOS将中断分为EXC和IRQ：

• EXC是指架构中定义的中断，在某些架构中被称为 异常(Exception) ，中断号用负数表示；
• IRQ是指外设中断，例如UART的中断等，中断号用 0 和 正数 表示。

内核中断

XWOS内核的中断包括：

• 切换上下文的中断：用于切换线程；
• 滴答定时器的中断：用于提供周期性定时中断；
• 调度器服务中断：用于启动调度、退出线程、冻结线程、电源管理等其他操作。

中断优先级

XWOS对中断优先级的要求：

切换上下文的中断为系统中最低优先级中断
切换上下文的中断 <= 滴答定时器的中断 <= 调度器服务中断

CPU中断开关

CPU只能操作自身的中断开关，不可操作其他CPU的中断。下面的函数运行在哪个CPU，就对哪个CPU起作用：

• xwos_cpuirq_enable_lc() ：开启本地CPU的中断（不可嵌套使用）
• xwos_cpuirq_disable_lc() ：关闭本地CPU的中断（不可嵌套使用）
• xwos_cpuirq_save_lc() ：保存然后关闭本地CPU的中断开关（可嵌套使用）
• xwos_cpuirq_restore_lc() ：恢复本地CPU的中断开关（可嵌套使用）
• xwos_cpuirq_suspend_lc() ：暂停本地CPU的中断（可嵌套使用）
• xwos_cpuirq_resume_lc() ：恢复本地CPU的中断（可嵌套使用）
• xwos_cpuirq_test_lc() ：测试本地CPU的中断开关状态

为某个芯片移植XWOS时，需要在操作系统移植实现层(XWOSIMPL)中给出上述函数的具体实现方法：

• 源文件： xwosimpl_irq.h/xwosimpl_irq.c
  • xwospl_cpuirq_enable_lc() ：对应于 xwos_cpuirq_enable_lc()
  • xwospl_cpuirq_disable_lc() ：对应于 xwos_cpuirq_disable_lc()
  • xwospl_cpuirq_save_lc() ：对应于 xwos_cpuirq_save_lc()
  • xwospl_cpuirq_restore_lc() ：对应于 xwos_cpuirq_restore_lc()
  • xwospl_cpuirq_test_lc() ：对应于 xwos_cpuirq_test_lc()

使用局限

关闭与开启CPU总中断开关需要确保不会发生嵌套，例如下面的嵌套代码是 错误 的，因为 临界区1 结束时会意外地将CPU中断打开， 从而无法保证 临界区0 的安全性：

void func1(void)
{
        xwos_cpuirq_disable_lc();
        /* ... 临界区1 ... */
        xwos_cpuirq_enable_lc();
}

void func0(void)
{
        xwos_cpuirq_disable_lc();
        /* ... 临界区0 ... */
        func1(); /* 错误！！！发生嵌套 */
        /* 此处CPU中断被意外打开 */
        /* ... 临界区0 ... */
        xwos_cpuirq_enable_lc();
}

当关闭中断的代码发生嵌套时，需要保存与恢复CPU总中断开关，上面的例子可以更正为：

void func1(void)
{
        xwreg_t cpuirq;

        xwos_cpuirq_save_lc(&cpuirq);
        /* ... 临界区1 ... */
        xwos_cpuirq_restore_lc(cpuirq);
}

void func0(void)
{
        xwreg_t cpuirq;

        xwos_cpuirq_save_lc(&cpuirq);
        /* ... 临界区0 ... */
        func1();
        /* ... 临界区0 ... */
        xwos_cpuirq_restore_lc(cpuirq);
}

也可使用Suspend/Resume版本的CAPI：

void func1(void)
{
        xwos_cpuirq_suspend_lc(&cpuirq);
        /* ... 临界区1 ... */
        xwos_cpuirq_resume_lc(cpuirq);
}

void func0(void)
{
        xwos_cpuirq_suspend_lc(&cpuirq);
        /* ... 临界区0 ... */
        func1();
        /* ... 临界区0 ... */
        xwos_cpuirq_resume_lc(cpuirq);
}

外设中断

获取当前代码的中断号

XWOS提供CAPI xwos_irq_get_id() 可以获取当前中断的中断号。 如果不在中断内使用此CAPI，将返回错误码：

• -ENOTISRCTX ：当前上下文不为中断

因此，此CAPI还可用于判断是否为 中断上下文 。

为某个芯片移植XWOS时，需要操作系统移植实现层(XWOSIMPL)中给出上述函数的实现方法：

• 源文件： xwosimpl_irq.h/xwosimpl_irq.c
  • xwospl_irq_get_id() ：对应于 xwos_irq_get_id()

外设中断的其他CAPI

• xwos_irq_enable() ：开启某个外设中断
• xwos_irq_disable() ：关闭某个外设中断
• xwos_irq_save() ：保存某个外设中断的开关，然后将其关闭
• xwos_irq_restore() ：恢复某个外设中断的开关

为某个芯片移植XWOS时，需要操作系统移植实现层(XWOSIMPL)中给出上述函数的实现方法：

• 源文件： xwosimpl_irq.h/xwosimpl_irq.c
  • xwospl_irq_enable() ：对应于 xwos_irq_enable()
  • xwospl_irq_disable() ：对应于 xwos_irq_disable()
  • xwospl_irq_save() ：对应于 xwos_irq_save()
  • xwospl_irq_restore() ：对应于 xwos_irq_restore()

CAPI参考

• 头文件 <xwos/osal/irq.h>