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异常(同步中断)和中断(异步中断)

15 March 2014

  中断和异常到底有什么区别?看到的一些书上经常将这两个词混着使用,最近在查阅《ARM Cortex-M3 权威指南》时看到一段小字给出了答案,果断摘录下来:所有能打断正常执行流的事件都称为异常。如果非得分个丁一卯二,则中断与异常的区别在于,那240个中断对CM3核来说都是“意外突发事件”——也就是说,该请求信号来自CM3内核的外面,来自各种片上外设和外扩的外设,对CM3来说是“异步”的;而异常则是因CM3内核的活动产生的——在执行指令或访问存储器时产生,因此对CM3来说是“同步”的。[1] 1
  以K60为例,如图所示,中断向量表中前16个(编号为0-15)是由于执行指令或者访问存储器产生的,比如说MCU/MPU想要访问非法位置时会产生MemManage fault或者取址发生失败时产生的总线fault,再举个例子:系统调用(SuperVisor Call),在CM3/4中有个SVC指令(类似于ARM7中的SWI指令),当你在软件中写上SVC指令,那么在执行到这个语句的时候就会触发SVC异常,进入SVC的中断服务例程,这些中断就被称为系统异常。因为只有在一条指令执行完毕后 MCU才会发出中断,而不是发生在代码指令执行期间。也被称为同步中断[2]

  而后面的那些(编号16以后)由片上外设产生的,像串口接收中断等等的这些被叫做外部中断,因为其能够在指令之间发生,也被称为异步中断。不过这也就是个说法的问题,就像大部分书里面都会强调不区分两种说法,所以了解就好。

  还有个问题就是软中断和硬中断的区别,从名称上理解的话,软中断就是由软件触发的中断,而硬中断是由硬件触发的中断(解释了等于没解释=。=!),在我看来软中断是和异常(同步中断)等价的,硬中断是和中断(异步中断)类似的,不知道这样理解有没有错。还有一个区别在于软中断无需中断控制器的参与,硬中断通常是由外设硬件发出的,需要有中断控制器参与。

  参考文献:
  [1] ARM Cortex-M3 权威指南
  [2] http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-linuxkernelint/