[发明专利]一种用于保护现场和恢复现场的中断处理模块

说明书

本发明公开了一种用于保护现场和恢复现场的中断处理模块，包括DMA读写指令产生单元、DMA单元、处理器内核内部寄存器访问单元，DMA读写指令产生单元连接DMA单元，DMA单元与处理器内核内部寄存器访问单元、内存双向连接，处理器内核内部寄存器访问单元与处理器内核内部寄存器双向连接。本发明通过处理器内核内部寄存器访问单元和DMA单元的相互配合，实现处理器内核内部寄存器与内存之间的数据搬移，无需将通用寄存器作为搬移数据的桥梁，节约了保护现场和恢复现场所需时间，同时减少了保护现场和恢复现场的代码体积。

技术领域

本发明涉及处理器中断处理技术领域，尤其是一种用于保护现场和恢复现场的中断处理模块。

背景技术

发生中断时，处理器会将当前状态下处理器内核内部寄存器中的数据保存至内存中，本申请将处理器的这一行为称之为“保护现场”。现有技术的处理器保护现场的过程：1、处理器将其内核内部控制寄存器及状态寄存器中的数据取出并保存至通用寄存器；2、处理器再将通用寄存器中的数据保存至内存。

中断处理结束时，处理器会将内存中需要恢复的数据恢复至处理器内核内部对应的寄存器，本申请将处理器的这一行为称之为“恢复现场”。现有技术的处理器恢复现场的过程：1、处理器将内存中的待恢复数据取出并保存至处理器内核内部通用寄存器；2、处理器再将通用寄存器中的待恢复数据恢复至处理器内核内部对应的控制寄存器和状态寄存器。

据此，现有技术的处理器保护/恢复现场的过程，均将通用寄存器作为控制/状态寄存器与内存之间搬移数据的桥梁。若能直接实现控制/状态寄存器与内存之间的数据搬移，便节约了保护现场时从控制/状态寄存器到通用寄存器传输数据所需时间，以及恢复现场时从通用寄存器到控制/状态寄存器传输数据所需时间，大大缩短保护现场和恢复现场所需时间，同时减少保护现场和恢复现场的代码体积。

发明内容

针对现有处理器中断处理技术存在的上述问题，本发明提供了一种用于保护现场和恢复现场的中断处理模块，能够减少代码体积，缩短保护现场和恢复现场所需时间。

一种用于保护现场和恢复现场的中断处理模块，包括DMA读写指令产生单元、DMA单元、处理器内核内部寄存器访问单元，DMA读写指令产生单元连接DMA单元，DMA单元与处理器内核内部寄存器访问单元、内存双向连接，处理器内核内部寄存器访问单元与处理器内核内部寄存器双向连接；

DMA读写指令产生单元，用于根据DMA读/写汇编指令，向DMA单元发送DMA读/写启动指令；

DMA单元，用于接收DMA读/写启动指令，启动DMA读/写操作；DMA写操作是指处理器内核内部寄存器访问单元将处理器内核内部寄存器中的待保护数据读取出来，返回至DMA单元，由DMA单元写入内存；DMA读操作是指DMA单元将内存中的待恢复数据读取出来，由处理器内核内部寄存器访问单元写入对应的处理器内核内部寄存器；

处理器内核内部寄存器访问单元，用于配合DMA单元进行处理器内核内部寄存器中数据的读取和恢复，其中处理器内核内部寄存器统一编地址且地址空间连续。

进一步的，DMA单元启动DMA写操作包括向处理器内核内部寄存器访问单元发送取数据命令，以及向内存发送写数据命令；DMA单元启动DMA读操作包括向内存发送读数据命令，以及向处理器内核内部寄存器访问电路发送数据恢复命令。

进一步的，用于保护现场和恢复现场的中断处理模块的具体工作流程包括如下步骤：

步骤1，发生中断时，处理器跳转至中断入口，执行DMA写汇编指令，开始保护现场；

步骤2，DMA写汇编指令触发DMA读写指令产生单元置位dma_wr_start标志；

步骤3，DMA单元监测到dma_wr_start标志，启动DMA写操作，将取数据命令发送至处理器内核内部寄存器访问单元，取数据命令中包含寄存器读指令及寄存器读地址；