Запрещение и разрешение прерываний Опции

[Tarbal]

Я сгенерировал кубом код для STM32F429 и добавляю в него необходимые мне функции.

Обнаружил, что вопреки ожиданиям не запрещались прерывания когда следовало их запретить. На 100 процентов не уверен, что это так, но другого обюяснения поведения найти не могу.

Вот так определены функции управления запрещением прерывания.

Код

/** \brief  Enable IRQ Interrupts

  This function enables IRQ interrupts by clearing the I-bit in the CPSR.
  Can only be executed in Privileged modes.
*/
__attribute__( ( always_inline ) ) __STATIC_INLINE void __enable_irq(void)
{
  __ASM volatile ("cpsie i" : : : "memory");
}


/** \brief  Disable IRQ Interrupts

  This function disables IRQ interrupts by setting the I-bit in the CPSR.
  Can only be executed in Privileged modes.
*/
__attribute__( ( always_inline ) ) __STATIC_INLINE void __disable_irq(void)
{
  __ASM volatile ("cpsid i" : : : "memory");
}

В дисассемблерном коде я не вижу ничего похожего на них.
Или я чего-то не разглядел?
Посмотрите пожалуйста свежим взглядом.

[SII]

Похоже, в дизассемблере команды разрешения-запрещения прерываний просто не отобразились. Вызов функции report втоит у Вас по адресу 1818A. Поскольку команда BL занимает 4 байта, следующая команда должна быть по адресу 1818E, а у Вас сразу идёт 18190 -- т.е. пропущены два байта, а CPS как раз двухбайтовая. Т.е. мне кажется, что это дизассемблер дурной.

Пы.Сы. А хостинг для картинки Вы неудачный выбрали: щёлкаешь на неё, чтобы посмотреть в полном размере, а вместо картинки тебе предлагают залить своё и всё такое.

[johnshadow]

Регулярно наблюдаю такие приколы у кокосовского дебаггера (там вроде GDB).
Добавьте в "after build"

Код

"${gcc.home}/arm-none-eabi-objdump -d -S ${project.bin}/${output.name}.elf > ${project.bin}/${output.name}.lst"

получите .lst и в нем посмотрите

Сообщение отредактировал johnshadow - Jan 25 2016, 07:32

[Tarbal]

Спасибо за ответы.

Картинку я залил воспользовавшись кнопкой в диалоге для сообщения в форуме. Не делал этого раньше. Наверное чтоьто сделал не так.

[Сергей Борщ]

Отожмите иконку "Show Source" на рамке окна дизассемблера. Пропавшие команды появятся. Правда исчезнут вкрапления исходного текста в дизассемблер.

Картинку я залил воспользовавшись кнопкой в диалоге для сообщения в форуме. Не делал этого раньше. Наверное чтоьто сделал не так.

Не, это у нас движок на форуме такой. В следующий раз нажимайте "расширенная форма" и там будет возможность прикрепить файл прямо в сообщение, без внешних файлохранилищ. После выбора и загрузки файла появится возможность вставить его в нужное место сообщения, разберетесь.

[rudy_b]

Кстати, еще вопрос по той же теме. Нужна функция запрета прерываний, которая при последующем разрешении прерываний сможет точно восстановить предыдущее состояние разрешения прерываний ( I-bit CPSR) для кортекса М3 (stm32f207).

Проблема в том, что если я ручками задвину регистр CPSR в стек и, затем, запрещу прерывания, то при возникновении прерывания между этими двумя командами (а оно может изменить параметры прерываний), я получу не то состояние и не смогу восстановить реальное исходное состояние параметров прерываний.

Может есть команда, которая сразу и запомнит текущее состояние разрешения прерываний в стеке и запретит их? Ну, хотя бы, сохранит регистр CPSR или только его I-bit?

[smalcom]

__disable_irq()

оно?

[Tarbal]

Кстати, еще вопрос по той же теме. Нужна функция запрета прерываний, которая при последующем разрешении прерываний сможет точно восстановить предыдущее состояние разрешения прерываний ( I-bit CPSR) для кортекса М3 (stm32f207).

Проблема в том, что если я ручками задвину регистр CPSR в стек и, затем, запрещу прерывания, то при возникновении прерывания между этими двумя командами (а оно может изменить параметры прерываний), я получу не то состояние и не смогу восстановить реальное исходное состояние параметров прерываний.

Может есть команда, которая сразу и запомнит текущее состояние разрешения прерываний в стеке и запретит их? Ну, хотя бы, сохранит регистр CPSR или только его I-bit?

http://stm32f4-discovery.com/2015/06/how-t...n-arm-cortex-m/

Отожмите иконку "Show Source" на рамке окна дизассемблера. Пропавшие команды появятся. Правда исчезнут вкрапления исходного текста в дизассемблер.
Не, это у нас движок на форуме такой. В следующий раз нажимайте "расширенная форма" и там будет возможность прикрепить файл прямо в сообщение, без внешних файлохранилищ. После выбора и загрузки файла появится возможность вставить его в нужное место сообщения, разберетесь.

Спасибо

[rudy_b]

__disable_irq()
оно?

Нет, не оно. Эта функция сначала считывает CPSR в регистр, меняет биты в регистре, потом заносит регистр в CPSR. Если в это время произойдет прерываие и CPSR будет изменен - будет плохо.

Нужно, чтобы одна ассемблерная команда одновременно и записала CPSR в стек и установила в нем запрет прерывания. И обратная операция - восстановиление CPSR из стека без всяких промежуточных операций в регистрах.

Иными словами нужна атомарная операция сохранения старого CPSR в стек с одновременной записью указанного бита в CPSR. Ну и обратная операция - восстановление CPSR из стека.

Честно сказать, совершенно не понимаю, как всякие функции HAL работают без этого - они обязательно должны глючить. Там все время пользуют общее разрешение и запрет прерываний. Если при этом нет возможности честно (атомарно, чтобы никто не мог перебить) сохранить исходное состояние бита разрешения прерываний, то это полный песец.

http://stm32f4-discovery.com/2015/06/how-t...n-arm-cortex-m/

Именно так я и делаю, но это не снимает проблемы прерывания между считыванием CPSR и запретом прерываний.

Для кортекса определены странные макро типа CFI_ARM_BLOCK_start и CFI_ARM_BLOCK_end, но что это и как этим пользоваться не нашел.

[Сергей Борщ]

Честно сказать, совершенно не понимаю, как всякие функции HAL работают без этого - они обязательно должны глючить.

Может потому, что они не пытаются разрешать/запрещать прерывания из обработчиков этих самых прерываний? Интересно, зачем такое может понадобиться?

[GetSmart]

Проблема в том, что если я ручками задвину регистр CPSR в стек и, затем, запрещу прерывания, то при возникновении прерывания между этими двумя командами (а оно может изменить параметры прерываний), я получу не то состояние и не смогу восстановить реальное исходное состояние параметров прерываний.

Какие параметры? Какое состояние?

Интересно, зачем такое может понадобиться?

Общие функции, вызываемые из прерываний и извне прерываний.

[rudy_b]

Какие параметры? Какое состояние?

В данный момент - состояние бита разрешения прерываний в CPSR.

Ну а если это получится сделать корректно, то все остальное - дело техники.

[Непомнящий Евген...]

Нет, не оно. Эта функция сначала считывает CPSR в регистр, меняет биты в регистре, потом заносит регистр в CPSR. Если в это время произойдет прерываие и CPSR будет изменен - будет плохо.

Нужно, чтобы одна ассемблерная команда одновременно и записала CPSR в стек и установила в нем запрет прерывания. И обратная операция - восстановиление CPSR из стека без всяких промежуточных операций в регистрах.

Иными словами нужна атомарная операция сохранения старого CPSR в стек с одновременной записью указанного бита в CPSR. Ну и обратная операция - восстановление CPSR из стека.

Честно сказать, совершенно не понимаю, как всякие функции HAL работают без этого - они обязательно должны глючить. Там все время пользуют общее разрешение и запрет прерываний. Если при этом нет возможности честно (атомарно, чтобы никто не мог перебить) сохранить исходное состояние бита разрешения прерываний, то это полный песец.

Имхо, у вас странная исходная посылка. Ваши функции, в т.ч. обработчики прерываний, должны или не менять разрешение прерываний или менять и восстанавливать его обратно. Как я понимаю, HAL устроен именно так

А если хотите странного, то можно например так

Код

__set_FAULTMASK(1); // не уверен, что она так называется, но какой-то инстринсик для записи в фаултмаск точно есть
prim = __get_PRIMASK();
__disable_irq();
__set_FAULTMASK(0);

some_func();

if (!prim)
  __enable_irq();

[GetSmart]

В данный момент - состояние бита разрешения прерываний в CPSR.

Суслика не видно. Опишите по шагам суть возникновения бага в такой последовательности действий. Аналогично багу с глобальным запретом IRQ+FIQ у ARM7. А флаг глобального разрешений/запрета прерываний у кортекса в другом месте.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jan 26 2016, 06:52

[rudy_b]

А если хотите странного, то можно например так

Код

__set_FAULTMASK(1); // не уверен, что она так называется, но какой-то инстринсик для записи в фаултмаск точно есть
prim = __get_PRIMASK();
__disable_irq();

Это уже было. Прерывание между этими двумя командами может изменить CPSR

Суслика не видно. Опишите по шагам суть возникновения бага в такой последовательности действий. Аналогично багу с глобальным запретом IRQ+FIQ у ARM7.

Долго описывать, эта проблема часто встречается, сталкиваюсь с ней не в первый раз. Особенно актальна при использовании чужих стеков.

А флаг глобального разрешений/запрета прерываний у кортекса в другом месте.

Код

/** \brief  Disable IRQ Interrupts
  This function disables IRQ interrupts by setting the I-bit in the CPSR.
  Can only be executed in Privileged modes.
*/
__attribute__( ( always_inline ) ) __STATIC_INLINE void __disable_irq(void)
{
  __ASM volatile ("cpsid i" : : : "memory");
}

Но, кажется, я понял как можно сделать правильно - использовать программное прерывание. При этом исходное значение CPSR пишется в стек. Поиграюсь.

[Непомнящий Евген...]

Это уже было. Прерывание между этими двумя командами может изменить CPSR

Между какими командами? После FAULTMASK=1 прерываний не будет...

[rudy_b]

Между какими командами? После FAULTMASK=1 прерываний не будет...

Зато между
prim = __get_PRIMASK();
и
__disable_irq();
вполне могут быть.

[GetSmart]

Код

prim = __get_PRIMASK();
__disable_irq();

Это уже было. Прерывание между этими двумя командами может изменить CPSR

..то при возникновении прерывания между этими двумя командами (а оно может изменить параметры прерываний)

Может быть PSR? Судя по мануалам, первая команда не обращается к PSR, а вторая здесь не ясна. Если она сделана через cpsid i, то тоже не обращается. У СМ3/CM4 (и возможно в CM7) в PSR есть поля, относящиеся к обработке условного префикса IT. Если они меняются, то так и пишите, т.к. это не "параметры прерываний".

Из прерываний/исключений можно выйти с намеренно искажённым PSR. И после выхода там будет не то, что было на точке прерывания предыдущего уровня. Только это не должно влиять на правила осторожности предыдущего уровня.

Долго описывать, эта проблема часто встречается, сталкиваюсь с ней не в первый раз. Особенно актальна при использовании чужих стеков.

Пока описана только гипотеза. Некорректное поведение процессора не описано.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jan 26 2016, 22:35

[Непомнящий Евген...]

Зато между
prim = __get_PRIMASK();
и
__disable_irq();
вполне могут быть.

Откуда они возьмутся, если FAULTMASK=1: Prevents the activation of all exceptions except for NMI?

Из прерываний/исключений можно выйти с намеренно искажённым PSR. И после выхода там будет не то, что было на точке прерывания предыдущего уровня. Только это не должно влиять на правила осторожности предыдущего уровня.

А зачем так делать? Из прерывания можно к примеру стек расстрелять, тоже беда будет... Что б защититься от всего, надо писать для виртуальной машины

[GetSmart]

А зачем так делать? Из прерывания можно к примеру стек расстрелять, тоже беда будет...

Если заменить все 8 слов, которые прерывание сохранило аппаратно, и ещё заменить несохранённые регистры, то при выходе можно переключить прерванный тред. Если есть гарантия, что был прерван именно тред. Соответственно PSR на выходе из прерывания будет абсолютно другой.

Что содержится в IPSR (который является частью PSR) в мануалах написано, а на что оно влияет я не увидел. То бишь зачем оно там.

[Сергей Борщ]

то при выходе можно переключить прерванный тред. Если есть гарантия, что был прерван именно тред. Соответственно PSR на выходе из прерывания будет абсолютно другой.

Но и вернемся мы из такого переключателя в другое место, в то место, где прервали другую нить, а не туда где только что переключалось разрешение прерываний. А вот когда после какого-то следующего переключения вернемся в первое место, в PSR снова будет то же самое содержимое, которое было в момент возникновения прерывания в этом месте.

Общие функции, вызываемые из прерываний и извне прерываний.

И что? Они точно так же сохранят в себе текущее состояние прерываний и восстановят перед выходом. А иначе ну глупо же получится - работала-работала себе программа, вдруг в производьном ее месте происходит внешнее событие (вызывающее прерывание) и после его обработки дальше программа вдруг дальше (со случайного места!) работает уже с запрещенными прерываниями. Бред какой-то.

[GetSmart]

Бред какой-то.

О переключении треда - это на совсем другой вопрос мой ответ был. А общие функции - это общие функции с некими критическими секциями, как хотел автор топика. Просто он что-то сформулировать не может.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jan 27 2016, 13:01

[rudy_b]

Мы говорим о разных вещах. Попробую более узко сформулировать задачу.

Есть функция с критической секцией (запрет и разрешение прерываний), которая может вызываться как с разрешенными, так и с запрещенными прерываниями. Естественно, она должна восстановить исходное значение разрешения прерываний.

Но функция работает в кривой среде, в которой возможно возникновение другого прерывания, которое вполне может изменить разрешение прерываний. Т.е., если прерывания разрешены, то, после возврата они могут оказаться запрещенными. Вот такой бред.

Отсюда и возникает та проблема, о которой я говорю.

Посмотрел SVC (SWI). На его основе вполне можно сделать корректную функции запрета и разрешения прерываний с восстановлением исходного состояния разрешения прерываний. SVC имеет более высокий приоритет чем пользовательские прерывания, поэтому все должно быть корректно.

[Tarbal]

Может потому, что они не пытаются разрешать/запрещать прерывания из обработчиков этих самых прерываний? Интересно, зачем такое может понадобиться?

Разрешать прерывания изнури обработчика плохая идея.

Нет, не оно. Эта функция сначала считывает CPSR в регистр, меняет биты в регистре, потом заносит регистр в CPSR. Если в это время произойдет прерываие и CPSR будет изменен - будет плохо.

Почему будет плохо? Ну сходит в прерывание между командами и вернется в том же виде (того кто напишет прерывание, что изменяет CPSR надо канделябром по фаберже), а затем запретит прерывание и продолжит работу.

[AVI-crak]

Я сгенерировал кубом код для STM32F429 и добавляю в него необходимые мне функции.

В этом и есть основная проблема. Код для прерывания необходимо писать самому, с минимальным использованием внешних данных.
Сами функции в такой системе делятся на два типа - имеющие зависимости и без них.

В случае когда в функции есть хотя-бы одна внутренняя или внешняя статическая переменная - последняя считается зависимой. У такой функции есть ограничения при работе в составе ос, и на использование последней в прерываниях. Точнее: применять можно - но только в одном месте.

Функции без зависимостей - можно применять бесконечное количество раз одновременно, в том числе и в прерываниях. И неважно сколько у неё входных/выходных параметров, и сколько она в себе несёт вторичных вызовов. Всё аккуратно посчитается и вернётся на свои места.

Так-что считаю ошибкой сам код прерывания, а не грабли вокруг него.

[Сергей Борщ]

Разрешать прерывания изнури обработчика плохая идея.

Они и так были разрешены - с запрещенными прерываниями в обработчик не попали бы. А вот запретить в процессе выполнения обработчика - ход необычный. Впрочем, "обидеть художника может каждый".

[GetSmart]

Но функция работает в кривой среде, в которой возможно возникновение другого прерывания, которое вполне может изменить разрешение прерываний. Т.е., если прерывания разрешены, то, после возврата они могут оказаться запрещенными. Вот такой бред.

Отсюда и возникает та проблема, о которой я говорю.

Это кривой код обработчика прерываний, или код, оттуда вызывающийся. Который должен быть исправлен ТАМ ЖЕ. А не в другом месте программы.

Или хитрая (но ничего не гарантирующая) задумка воздействия на обработку прерываний всей системы. От самого простого предположения: остановить приём всех прерываний до того, как тред не разрешит их снова. Общие критические секции (вставки) в этом случае не должны меняться.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jan 28 2016, 00:11

[rudy_b]

Все совершенно справедливо. Но переписывать стек несколько лениво. Возможно в нем всего - лишь мелкая нестыковка или что-то еще. Но без правильной функции работы с прерываниями найти ее нелегко, а с ней - гораздо проще.
Да и подобная проблема встает не впервые, уж лучше решить ее раз и навсегда.

[GetSmart]

Да и подобная проблема встает не впервые, уж лучше решить ее раз и навсегда.

Problem: в девайсе что-то глобально запрещает прерывания в абсолютно случайном месте кода.

Workaround: если не известна логика, по которой это происходит, то нет "прямого" решения. Или совсем кривое решение: расставить во множество мест своей программы глобальное разрешение прерываний. Везде, где они должны быть разрешёнными. Это если точно обозначена проблема.

Критические секции тут ни при чём.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jan 28 2016, 05:19

[Tarbal]

Они и так были разрешены - с запрещенными прерываниями в обработчик не попали бы. А вот запретить в процессе выполнения обработчика - ход необычный. Впрочем, "обидеть художника может каждый".

Но после попадания в обработчик они запретились? Во всяком случае прерывания этого же уровня приоритета.

[Сергей Борщ]

Но после попадания в обработчик они запретились? Во всяком случае прерывания этого же уровня приоритета.

На содержимое регистра PRIMASK это не повлияло.

[GetSmart]

У NXP ARM7 была такая особенность ARM spurious IRQ/FIQ. У этих процессоров есть CPSR. Что-то rudy_b напутал.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jan 29 2016, 06:41