__disable_irq()和__enable_irq()函数的具体定义

前段时间一工程师向我咨询了一个问题，问我为什么他的MCU KEIL工程代码里没有找到__disable_irq() 和 __enable_irq()的具体定义，是不是有问题。

直接在工程里搜索，确实只能在cmsis_armcc.h文件里看到下面的两处注释说明，并没有这俩函数的具体定义。

可是如果直接去调用这俩函数的话，编译又不会报错，那么这俩函数的定义到底在哪呢?

__disable_irq() 和 __enable_irq() 是所谓的intrinsic函数，编译器自动识别并替换为相关的指令，它们其实是编译器的一部分，实际的定义位于arm_compat.h 文件中（位于KEIL的安装目录里），

 

static __inline__ unsigned int __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
__disable_irq(void) {
  unsigned int cpsr;
#if __ARM_ARCH >= 6
#if defined(__ARM_ARCH_PROFILE) && __ARM_ARCH_PROFILE == 'M'
  __asm__ __volatile__("mrs %[cpsr], primask
"
                       "cpsid i
"
                       : [cpsr] "=r"(cpsr));
  return cpsr & 0x1;
#else /* !defined(__ARM_ARCH_PROFILE) || __ARM_ARCH_PROFILE != 'M' */
  __asm__ __volatile__("mrs %[cpsr], cpsr
"
                       "cpsid i
"
                       : [cpsr] "=r"(cpsr));
  return cpsr & 0x80;
#endif
#else /* __ARM_ARCH < 6 */
  unsigned int tmp;
  __asm__ __volatile__(
          "mrs %[cpsr], CPSR
"
          "bic %[tmp], %[cpsr], #0x80
"
          "msr CPSR_c, %[tmp]
"
          : [tmp]"=r"(tmp), [cpsr]"=r"(cpsr));
  return cpsr & 0x80;
#endif
}

#if (defined(__ARM_ARCH_PROFILE) && __ARM_ARCH_PROFILE == 'M' &&                
    __ARM_ARCH == 6) || __ARM_ARCH_8M_BASE__
static __inline__ void __attribute__((unavailable(
    "intrinsic not supported for this architecture"))) __enable_fiq(void);
#else // (!defined(__ARM_ARCH_PROFILE) || __ARM_ARCH_PROFILE != 'M' ||
      // __ARM_ARCH != 6) && !__ARM_ARCH_8M_BASE__
static __inline__ void __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
__enable_fiq(void) {
#if __ARM_ARCH >= 6
  __asm__ __volatile__("cpsie f");
#else /* __ARM_ARCH < 6 */
  unsigned int tmp;
  __asm__ __volatile__(
          "mrs %[tmp], CPSR
"
          "bic %[tmp], %[tmp], #0x40
"
          "msr CPSR_c, %[tmp]
"
          : [tmp]"=r"(tmp));
#endif
}
#endif

 

核心是 cpsie i 和 cpsid i 这两个指令。

cps全称change processor state，即改变PRIMASK这个寄存器值

ie: interrupt enable. 中断使能，即PRIMASK.PM设置为0

id: interrupt disable. 中断关闭，即PRIMASK.PM设置为1

__enable_irq()函数调用cpsie i指令。

__disable_irq()函数除调用cpsid i 指令，同时返回了PRIMASK的值，即如果返回值为 0，则表示中断在调用该函数之前是使能的；如果返回值为1，则表示中断在调用函数之前是禁用的。

需要注意的是：如果之前开启了相关外设的中断功能，在调用__disable_irq()函数关中断后，这时如果有中断触发，那么不会去进行中断响应。但是在调用__enable_irq()开启中断后，MCU会立即处理之前触发的中断。这说明__disable_irq()只是禁止CPU去响应中断，没有真正的去屏蔽中断的触发，当中断发生后，相应的寄存器会将中断标志置位，在__enable_irq()开启中断后，由于相应的中断标志没有清空，因而还会触发中断。

以下述代码为例，程序中使用了一个GPIO中断，当按键按下时翻转一次LED。实际测试如果在调用__disable_irq()后、__enable_irq()之前的这3s时间内按下按键，并不会进入中断翻转LED，虽然这时中断标志位已经产生了。

但是调用__enable_irq()之后就会立刻进入到中断服务函数中。

 

int main(void)
{      
    /* 配置系统时钟 */
    system_clock_config(); 

    /* Systick初始化 */
    std_delay_init();

    /* LED初始化 */
    led_init();

    /* EXTI初始化 */
    exti_init();
    
    __disable_irq();
   
    std_delayms(3000);
        
    __enable_irq();

    while (1)
    {

    } 
}

/**
* @brief  EXTI4_15中断服务函数
* @retval 无
*/
void EXTI4_15_IRQHandler(void)
{
    /* 读取EXTI通道中断挂起状态 */
    if (std_exti_get_pending_status(EXTI_LINE_GPIO_PIN13))
    {
        /* 清除EXTI通道中断挂起状态 */
        std_exti_clear_pending(EXTI_LINE_GPIO_PIN13);
        LED1_TOGGLE();
    }
}

 

说到这里你可能还注意到还有__NVIC_DisableIRQ(IRQn_Type IRQn)、__NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn) 这俩函数

 

/**
  rief   Disable Interrupt
  details Disables a device specific interrupt in the NVIC interrupt controller.
  param [in]      IRQn  Device specific interrupt number.
  
ote    IRQn must not be negative.
 */
__STATIC_INLINE void __NVIC_DisableIRQ(IRQn_Type IRQn)
{
  if ((int32_t)(IRQn) >= 0)
  {
    NVIC->ICER[0U] = (uint32_t)(1UL << (((uint32_t)IRQn) & 0x1FUL));
    __DSB();
    __ISB();
  }
}

/**
  rief   Enable Interrupt
  details Enables a device specific interrupt in the NVIC interrupt controller.
  param [in]      IRQn  Device specific interrupt number.
  
ote    IRQn must not be negative.
 */
__STATIC_INLINE void __NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn)
{
  if ((int32_t)(IRQn) >= 0)
  {
    NVIC->ISER[0U] = (uint32_t)(1UL << (((uint32_t)IRQn) & 0x1FUL));
  }
}

 

这俩函数和上述函数的区别是，上面的两个函数是开关全局的中断，这俩函数是针对某特定的中断。

但是有一点相同的是，如果在调用__NVIC_DisableIRQ之后发生了中断事件，当调用__NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn)之后还是会进入到中断处理。

综上disable函数只是不响应中断，并不会影响中断的产生，在disable状态下如果发生中断则会挂起，等到enable后满足条件还是会被执行。如果不希望此现象发生，那么需要再enable前清除掉相关外设模块中断挂起请求标志。

如果想真正禁止中断的产生的话，还得从源头上配置相关外设的寄存器关掉中断才行。