高优先级中断处理程序

[English]

Xtensa 架构支持 32 个中断处理程序，这些中断分为从 1 到 7 的 7 个优先级，其中优先级 7 是非可屏蔽中断 (NMI)。此外，该架构也支持处理其他异常情况。在 ESP32-S2 上，中断分配 可以通过中断复用器，将大多数中断源路由到上述中断上。通常中断由 C 语言编写，但 ESP-IDF 支持使用汇编语言编写高优先级中断，从而尽可能消除中断延迟。

中断处理程序优先级

优先级

符号

备注

1

N/A

异常和低优先级中断，由 ESP-IDF 处理。

2-3

N/A

中等优先级中断，由 ESP-IDF 处理。

4

xt_highint4

通常由 ESP-IDF 的调试逻辑使用。

5

xt_highint5

高优先级中断，可供自由使用。

NMI

xt_nmi

非可屏蔽中断，可供自由使用。

dbg

xt_debugexception

调试异常情况，例如在执行 BREAK 指令时调用。

要使用这些符号，需要创建一个后缀为 .S 的汇编文件，并定义命名的符号，如下所示：

    .section .iram1,"ax"
    .global     xt_highint4
    .type       xt_highint4,@function
    .align      4
xt_highint5:
    ... your code here
    rsr     a0, EXCSAVE_5
    rfi     5

实际应用示例请参阅 esp_system/port/soc/esp32s2/highint_hdl.S，该示例使用了紧急处理程序。

注意事项

  • 请勿从高级中断中调用 C 代码，因为这些中断在临界区域运行，从高级中断调用 C 代码可能会导致目标系统崩溃。注意，尽管紧急处理程序会调用常见的 C 代码，但由于该处理程序不会返回，即在紧急处理程序之后，应用程序不会继续运行，因此中断 C 代码的执行流程不会造成问题。

  • 请确保所用汇编代码成功链接。由于可自由使用的符号声明为弱符号，链接器可能会丢弃包含此类符号的文件。如果用户文件中定义或使用的唯一符号是可自由使用的符号 xt_*，则会发生上述情况。为了避免这种情况，应在包含 xt_* 符号的汇编文件中定义另一个符号，例如：

.global ld_include_my_isr_file
ld_include_my_isr_file:

此处符号名称为 ld_include_my_isr_file，但只要该符号未在项目的其他位置定义，也可使用任意名称。

随后，在组件的 CMakeLists.txt 文件中，将该名称作为未解析符号，添加到 ld 命令行参数中：

target_link_libraries(${COMPONENT_TARGET} "-u ld_include_my_isr_file")

这能够确保链接器始终包含定义 ld_include_my_isr_file 的文件，从而保持 ISR 与项目的链接。

  • 使用 esp_intr_alloc() 和相关函数可以路由和处理高级中断，但传递给 esp_intr_alloc() 的处理程序和处理程序参数必须为 NULL。

  • 中等优先级的中断理论上也可以通过上述方式处理，但 ESP-IDF 尚不支持此功能。

  • 要检查 Xtensa 指令集架构 (ISA)，请参阅 Xtensa ISA 摘要。

system/nmi_isr 提供了一个示例，可以在基于 Xtensa 架构的目标平台上实现自定义 NMI 处理程序。

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