doc/html/ref/hal-default-interrupt-handling.html

   1 <!-- Copyright (C) 2003 Red Hat, Inc.                                -->
   2 <!-- This material may be distributed only subject to the terms      -->
   3 <!-- and conditions set forth in the Open Publication License, v1.0  -->
   4 <!-- or later (the latest version is presently available at          -->
   5 <!-- http://www.opencontent.org/openpub/).                           -->
   6 <!-- Distribution of the work or derivative of the work in any       -->
   7 <!-- standard (paper) book form is prohibited unless prior           -->
   8 <!-- permission is obtained from the copyright holder.               -->
   9 <HTML
  10 ><HEAD
  11 ><TITLE
  12 >Default Interrupt Handling</TITLE
  13 ><meta name="MSSmartTagsPreventParsing" content="TRUE">
  14 <META
  15 NAME="GENERATOR"
  16 CONTENT="Modular DocBook HTML Stylesheet Version 1.76b+
  17 "><LINK
  18 REL="HOME"
  19 TITLE="eCos Reference Manual"
  20 HREF="ecos-ref.html"><LINK
  21 REL="UP"
  22 TITLE="Exception Handling"
  23 HREF="hal-exception-handling.html"><LINK
  24 REL="PREVIOUS"
  25 TITLE="Default Synchronous Exception Handling"
  26 HREF="hal-default-synchronous-exception-handling.html"><LINK
  27 REL="NEXT"
  28 TITLE=" Porting Guide"
  29 HREF="hal-porting-guide.html"></HEAD
  30 ><BODY
  31 CLASS="SECTION"
  32 BGCOLOR="#FFFFFF"
  33 TEXT="#000000"
  34 LINK="#0000FF"
  35 VLINK="#840084"
  36 ALINK="#0000FF"
  37 ><DIV
  38 CLASS="NAVHEADER"
  39 ><TABLE
  40 SUMMARY="Header navigation table"
  41 WIDTH="100%"
  42 BORDER="0"
  43 CELLPADDING="0"
  44 CELLSPACING="0"
  45 ><TR
  46 ><TH
  47 COLSPAN="3"
  48 ALIGN="center"
  49 >eCos Reference Manual</TH
  50 ></TR
  51 ><TR
  52 ><TD
  53 WIDTH="10%"
  54 ALIGN="left"
  55 VALIGN="bottom"
  56 ><A
  57 HREF="hal-default-synchronous-exception-handling.html"
  58 ACCESSKEY="P"
  59 >Prev</A
  60 ></TD
  61 ><TD
  62 WIDTH="80%"
  63 ALIGN="center"
  64 VALIGN="bottom"
  65 >Chapter 10. Exception Handling</TD
  66 ><TD
  67 WIDTH="10%"
  68 ALIGN="right"
  69 VALIGN="bottom"
  70 ><A
  71 HREF="hal-porting-guide.html"
  72 ACCESSKEY="N"
  73 >Next</A
  74 ></TD
  75 ></TR
  76 ></TABLE
  77 ><HR
  78 ALIGN="LEFT"
  79 WIDTH="100%"></DIV
  80 ><DIV
  81 CLASS="SECTION"
  82 ><H1
  83 CLASS="SECTION"
  84 ><A
  85 NAME="HAL-DEFAULT-INTERRUPT-HANDLING">Default Interrupt Handling</H1
  86 ><P
  87 >Most asynchronous external interrupt vectors will point to a default
  88 interrupt VSR which decodes the actual interrupt being delivered from
  89 the interrupt controller and invokes the appropriate ISR.</P
  90 ><P
  91 >The default interrupt VSR has a number of responsibilities if it is
  92 going to interact with the Kernel cleanly and allow interrupts to
  93 cause thread preemption.</P
  94 ><P
  95 >To support this VSR an ISR vector table is needed. For each valid
  96 vector three pointers need to be stored: the ISR, its data pointer and
  97 an opaque (to the HAL) interrupt object pointer needed by the
  98 kernel. It is implementation defined whether these are stored in a
  99 single table of triples, or in three separate tables.</P
 100 ><P
 101 >The VSR follows the following approximate plan:</P
 102 ><P
 103 ></P
 104 ><OL
 105 TYPE="1"
 106 ><LI
 107 ><P
 108 >    Save the CPU state. In non-debug configurations, it may be
 109     possible to get away with saving less than the entire machine
 110     state. The option
 111     <TT
 112 CLASS="LITERAL"
 113 >CYGDBG_HAL_COMMON_INTERRUPTS_SAVE_MINIMUM_CONTEXT</TT
 114 >
 115     is supported in some targets to do this.
 116     </P
 117 ></LI
 118 ><LI
 119 ><P
 120 >    Increment the kernel scheduler lock. This is a static member of
 121     the Cyg_Scheduler class, however it has also been aliased to
 122     <TT
 123 CLASS="LITERAL"
 124 >cyg_scheduler_sched_lock</TT
 125 > so that it can be
 126     accessed from assembly code.
 127     </P
 128 ></LI
 129 ><LI
 130 ><P
 131 >    (Optional) Switch to an interrupt stack if not already running on
 132     it. This allows nested interrupts to be delivered without needing
 133     every thread to have a stack large enough to take the maximum
 134     possible nesting. It is implementation defined how to detect
 135     whether this is a nested interrupt but there are two basic
 136     techniques. The first is to inspect the stack pointer and switch
 137     only if it is not currently within the interrupt stack range; the
 138     second is to maintain a counter of the interrupt nesting level and
 139     switch only if it is zero. The option
 140     <TT
 141 CLASS="LITERAL"
 142 >CYGIMP_HAL_COMMON_INTERRUPTS_USE_INTERRUPT_STACK</TT
 143 >
 144     controls whether this happens.
 145     </P
 146 ></LI
 147 ><LI
 148 ><P
 149 >    Decode the actual external interrupt being delivered from
 150     the interrupt controller. This will yield the ISR vector
 151     number. The code to do this usually needs to come from the
 152     variant or platform HAL, so is usually present in the form of a
 153     macro or procedure callout.
 154     </P
 155 ></LI
 156 ><LI
 157 ><P
 158 >    (Optional) Re-enable interrupts to permit nesting. At this point
 159     we can potentially allow higher priority interrupts to occur. It
 160     depends on the interrupt architecture of the CPU and platform
 161     whether more interrupts will occur at this point, or whether they
 162     will only be delivered after the current interrupt has been
 163     acknowledged (by a call to
 164     <TT
 165 CLASS="FUNCTION"
 166 >HAL_INTERRUPT_ACKNOWLEDGE()</TT
 167 > in the ISR).
 168     </P
 169 ></LI
 170 ><LI
 171 ><P
 172 >    Using the ISR vector number as an index, retrieve the
 173     ISR pointer and its data pointer from the ISR vector table.
 174     </P
 175 ></LI
 176 ><LI
 177 ><P
 178 >    Construct a C call stack frame. This may involve making stack
 179     space for call frames, and arguments, and initializing the back
 180     pointers to halt a GDB backtrace operation.
 181     </P
 182 ></LI
 183 ><LI
 184 ><P
 185 >    Call the ISR, passing the vector number and data pointer.  The
 186     vector number and a pointer to the saved state should be preserved
 187     across this call, preferably by storing them in registers that are
 188     defined to be callee-saved by the calling conventions.
 189     </P
 190 ></LI
 191 ><LI
 192 ><P
 193 >    If this is an un-nested interrupt and a separate interrupt
 194     stack is being used, switch back to the interrupted thread's
 195     own stack.
 196     </P
 197 ></LI
 198 ><LI
 199 ><P
 200 >    Use the saved ISR vector number to get the interrupt object
 201     pointer from the ISR vector table.
 202     </P
 203 ></LI
 204 ><LI
 205 ><P
 206 >    Call <TT
 207 CLASS="FUNCTION"
 208 >interrupt_end()</TT
 209 > passing it the return
 210     value from the ISR, the interrupt object pointer and a pointer to
 211     the saved CPU state. This function is implemented by the Kernel
 212     and is responsible for finishing off the interrupt
 213     handling. Specifically, it may post a DSR depending on the ISR
 214     return value, and will decrement the scheduler lock. If the lock
 215     is zeroed by this operation then any posted DSRs may be called and
 216     may in turn result in a thread context switch.
 217     </P
 218 ></LI
 219 ><LI
 220 ><P
 221 >    The return from <TT
 222 CLASS="FUNCTION"
 223 >interrupt_end()</TT
 224 > may occur
 225     some time after the call. Many other threads may have executed in
 226     the meantime. So here all we may do is restore the machine state
 227     and resume execution of the interrupted thread. Depending on the
 228     architecture, it may be necessary to disable interrupts again for
 229     part of this.
 230     </P
 231 ></LI
 232 ></OL
 233 ><P
 234 >The detailed order of these steps may vary slightly depending on the
 235 architecture, in particular where interrupts are enabled and disabled.</P
 236 ></DIV
 237 ><DIV
 238 CLASS="NAVFOOTER"
 239 ><HR
 240 ALIGN="LEFT"
 241 WIDTH="100%"><TABLE
 242 SUMMARY="Footer navigation table"
 243 WIDTH="100%"
 244 BORDER="0"
 245 CELLPADDING="0"
 246 CELLSPACING="0"
 247 ><TR
 248 ><TD
 249 WIDTH="33%"
 250 ALIGN="left"
 251 VALIGN="top"
 252 ><A
 253 HREF="hal-default-synchronous-exception-handling.html"
 254 ACCESSKEY="P"
 255 >Prev</A
 256 ></TD
 257 ><TD
 258 WIDTH="34%"
 259 ALIGN="center"
 260 VALIGN="top"
 261 ><A
 262 HREF="ecos-ref.html"
 263 ACCESSKEY="H"
 264 >Home</A
 265 ></TD
 266 ><TD
 267 WIDTH="33%"
 268 ALIGN="right"
 269 VALIGN="top"
 270 ><A
 271 HREF="hal-porting-guide.html"
 272 ACCESSKEY="N"
 273 >Next</A
 274 ></TD
 275 ></TR
 276 ><TR
 277 ><TD
 278 WIDTH="33%"
 279 ALIGN="left"
 280 VALIGN="top"
 281 >Default Synchronous Exception Handling</TD
 282 ><TD
 283 WIDTH="34%"
 284 ALIGN="center"
 285 VALIGN="top"
 286 ><A
 287 HREF="hal-exception-handling.html"
 288 ACCESSKEY="U"
 289 >Up</A
 290 ></TD
 291 ><TD
 292 WIDTH="33%"
 293 ALIGN="right"
 294 VALIGN="top"
 295 >Porting Guide</TD
 296 ></TR
 297 ></TABLE
 298 ></DIV
 299 ></BODY
 300 ></HTML
 301 >