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H6-2.  인터럽트 처리기와 인터럽트 스레드

인터럽트 핸들러에 대해

INtime의 인터럽트 처리는, 외부로 부터의 끼어드는 신호 입력에 대응해, 즉석에서 처리를 실시하는 「인터럽트 처리기」라고, 핸들러로부터 신호를 보내지는 것으로 기동해 INtime API등이 사용 가능하다 「인터럽트 스레드」의 2개에 의해서 구성됩니다. 인터럽트 스레드는 기동 직후, 스레드로 대기하는 인터럽트 레벨등과 함께, 기동 방아쇠가 되는 인터럽트 처리기를 등록합니다(SetRtInterruptHandler). 인터럽트 스레드는 스레드르프 처리 중에서, 핸들러로 부터의 시그널 대기 처리(WaitForRtInterrupt)를 실시합니다.

• 1. CreateRtThread 그리고 스레드를 기동(후에 인터럽트 스레드가 된다)
  

• 2. 생성한 스레드에 대해SetRtInterruptHandler에 의해 인터럽트 처리기 등록
  

• 3. 동시에 그 스레드는 인터럽트 스레드가 된다
  

• 4. 인터럽트 스레드는WaitForRtInterrupt을 콜 해 인터럽트 발생을 기다린다
  

• 5. 인터럽트가 발생하는 대로 인터럽트 처리기가 콜 되는
  

• 6. 인터럽트 종료 처리
  

  • 그 1：핸들러로SignalEndOfRtInterrupt콜=인터럽트 처리기 처리 종료
    

  • 그 2：핸들러로SignalRtInterruptThread=인터럽트 처리기 처리 종료＋인터럽트 스레드는WaitForRtInterrupt으로부터 복귀

인터럽트 처리기

아래에 인터럽트 처리기 예를 나타냅니다. 인터럽트 처리기중에 기술할 수 있는 것은 한정되어 있습니다. INtime API는 인터럽트 처리기내에서 콜 할 수 없습니다. 인터럽트 처리기내에서 콜 가능한 것은 이하와 같은 것으로 한정됩니다：

• EnterRtInterrupt...콜원프로세스의 데이터 세그먼트를 로드해, 프로세스가 가지는 정적 데이터에의 액세스를 가능하게 합니다.

• SignalRtInterruptThread...인터럽트 종료(EOI) 시그널을 하드웨어에 송신해, 지정한 레벨에 관련하는 인터럽트 스레드를 기동합니다.

• GetRtInterruptLevel...인터럽트의 발생하고 있는 encode 레벨치의 취득

• SignalEndOfRtInterrupt...EOI 시그널을 하드웨어에 송신합니다.

__INTERRUPT void Int1Handler(void)
 {
   __INTERRUPT_PROLOG();
     EnterRtInterrupt(LEVEL);
     // 신호 1 출력
     outbyte( LPTPORT ,0x01 );
     SignalRtInterruptThread(LEVEL);
   __INTERRUPT_RETURN();
 }

인터럽트 스레드

아래에 인터럽트 스레드예를 나타냅니다. 인터럽트 스레드는 스스로의 기동 방아쇠가 되는 인터럽트 처리기를 등록해, 처리중 핸들러로부터의 시그널을 대기합니다. 인터럽트 스레드에 대해서는, INtime API를 사용할 수 있습니다.   핸들러로부터 기동 시그널을 받은 인터럽트 스레드내에서 API를 사용한 처리를 실시하도록 해 주세요.

void Int1Thread(void)
 {
    if (!SetRtInterruptHandler(LEVEL, 1, Int1Handler))
        Fail("Cannot set interrupt task for IRQ7");
    
    while (1)
    {
        if (!WaitForRtInterrupt(LEVEL, WAIT_FOREVER))
            Fail("Cannot wait for interrupt signal for IRQ7");
            
        // 신호 2 출력
        outbyte( LPTPORT ,0x02 );
    }
 }

인터럽트 스레드프라이오리티에 대해

인터럽트 스레드의 priority치는 사용하는 인터럽트 콘트롤러에 의해 다릅니다. PIC 모드(종래0-15까지의 IRQ 구성)의 경우 고정이 되어, APIC 모드(APIC를 사용한 모드)의 경우, 가변이 됩니다.

 

• PIC 모드
  

  SetRtInterruptHandler() 콜에 의해 인터럽트 스레드로서 생성되는 경우, INtime 커널은 인터럽트 레벨에 따라 priority를 설정합니다. 이하의 표는 PIC 모드시의 encode 레벨(SetRtInterruptHandler() 콜의 파라미터 wLevel), 마스터·슬레이브 인터럽트 레벨, IDT 슬롯과 관련하는 인터럽트 스레드의 priority의 관계를 나타낸 것입니다：
  

• APIC 모드

  APIC 모드의 경우, 벡터치가 비쌀 정도 높은 priority로 설정됩니다. 무엇보다 높은 priority로 설정되어 있는 것이 RT클락입니다. 이 구조는 PIC 모드와는 완전히 거꾸로 됩니다. INtime에 의한 인터럽트 초기화시에는 APIC의 IRQ는 고정의 벡터를 가지지 않습니다. APIC 인터럽트의 초기화시에는 다음의 빈벡터를 할당할 수 있습니다. PCI 인터럽트는 높은 priority로부터 할당을 개시해, 그 값을 내려서 갑니다. ISA 인터럽트는 낮은 priority로부터 할당을 개시해, 그 값을 올려서 갑니다.
  INtime 커널의 기동시에 있어서의 APIC의 인터럽트 테이블은 이하와 같이 됩니다：
  

• APIC 모드에 대해서는Advanced Programable Interrupt Controller을 참조해 주세요.
  

인터럽트 응답·인터럽트 처리기·스레드 전환 시간 측정인터럽트 시그널 발생 후, 핸들러가 기동해, 핸들러로부터 스레드가 기동됩니다. 여기에서는 각각 걸리는 처리 시간을 측정한 결과를 게재합니다.

측정 환경

OS	INtime2.10J + Windows 2000
CPU	Pentium 800MHz
MEMORY	128MB
IRQ	7(ISA:패러럴)

계측 동작

• 패러럴 포트에는 외부로부터의 인터럽트 신호를 정기적으로 입력합니다.

• 패러럴 포트 주소에 있어서의 제1비트를 핸들러 비트, 제2비트를 스레드빗트로 해, 각각 핸들러내, 스레드내에서 각 비트를 ON로 합니다.

• 각 비트는 logic analyzer에 접속되어 전기신호 측정을 실시해, 목시, snapshot에서 그 계측치를 수집했습니다.

• 패러럴 I/O지연을 2.4 us와 상정해 계측치를 가공이 끝난 상태.약 50회의 목시 계측에 의한다.

• 위, 「인터럽트 처리기」 「인터럽트 스레드」로 각각 소개하고 있는 원시 코드는 이 계측에 사용된 것입니다.
  

  측정 결과