2. 中断处理基础：中断向量表、中断控制器(GIC)、中断优先级与嵌套

2.1 中断向量表（IVT）

中断向量表是系统启动时由引导加载程序或内核在固定物理地址建立的一张跳转表。每个中断源对应一个表项，表项中存放的是中断服务例程（ISR）的入口地址。在ARMv7/v8架构中，QNX通常将向量表放置在0x00000000或0xFFFF0000（取决于异常向量基址寄存器设置）。

2.2 通用中断控制器（GIC）

GIC是ARM架构中标准的中断控制器，负责中断的使能、屏蔽、优先级排序和分发。QNX对GIC的驱动位于io-sys层，通过内存映射寄存器进行配置。GIC分为两个主要单元：分发器（Distributor）和CPU接口（CPU Interface）。

2.3 中断优先级与嵌套

QNX支持中断优先级嵌套，即高优先级中断可以抢占正在执行的低优先级ISR。GIC为每个中断分配一个8位优先级值（0~255），QNX将其映射为32级（0~31），其中0为最高优先级。嵌套规则由GIC的优先级掩码寄存器（PMR）和当前优先级寄存器（RPR）共同控制。

2.4 QNX 中断注册与优先级设置

在QNX中，中断注册通过 InterruptAttach() 或 InterruptAttachEvent() 系统调用完成。前者用于绑定ISR函数，后者用于绑定事件（如脉冲）以唤醒线程处理中断。优先级通过 InterruptSetPriority() 设置。

#include <sys/neutrino.h>

const int IRQ_TIMER = 5;  // 假设定时器中断ID为5

// ISR 函数原型
const struct sigevent *timer_isr(void *arg, int id) {
    // 清除硬件中断标志
    *(volatile uint32_t *)(TIMER_BASE + TIMER_CLR) = 0x1;
    // 返回事件通知线程（可选）
    return NULL;  // 不触发事件，仅在内核态处理
}

int main(void) {
    int irq_id;
    struct sched_param param;

    // 注册中断，优先级设为 10（QNX 0~31 级）
    irq_id = InterruptAttach(IRQ_TIMER, timer_isr, NULL,
                             sizeof(void*), _NTO_INTR_FLAGS_TRK_MSK);
    if (irq_id == -1) {
        perror("InterruptAttach failed");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 设置中断优先级为 10（数值越小优先级越高）
    if (InterruptSetPriority(irq_id, 10) == -1) {
        perror("InterruptSetPriority failed");
    }

    // ... 应用程序主循环 ...
    return EXIT_SUCCESS;
}

2.5 中断延迟与抖动

中断延迟是指从中断信号到达CPU到ISR开始执行的时间。在QNX中，中断延迟由以下因素决定：

• 硬件延迟： GIC分发和CPU接口的传播延迟（通常 < 100ns）
• 内核延迟： 保存上下文、查找ISR入口（通常 0.5~2μs）
• 中断屏蔽： 如果当前CPU关闭了中断（如执行临界区代码），延迟会增加
• 嵌套抢占： 低优先级ISR被高优先级中断抢占导致的额外延迟