傳統ARM中IRQ是作為一種系統異常出現的。對于ARM核來說，有且僅有一個稱為IRQ的系統異常。而ARM對于IRQ的處理一般通過異常向量找到IRQ的中斷處理程序。當進入IRQ中斷處理程序之后，ARM自動屏蔽IRQ，也就是說在中斷響應過程中是忽略之后到來的中斷請求的。即使使用了VIC，VIC也僅僅是懸起后來的中斷請求。也就是說，傳統ARM的中斷是不可嵌套、不可搶占的。

不過，ARM給了我們一種權利，那就是在中斷處理程序中可以手動打開IRQ，這樣在前一個IRQ響應的過程中，就可以被后來的中斷所打斷。就給我們提供了一種用軟件解決中斷嵌套的途徑。

中斷的過程我們都十分清楚：保護現場à響應中斷à恢復現場。ARM對于每一種異常都有相應的堆棧寄存器，且會自動切換，互不影響。所以自然而然地，在嵌套中，我們可以用SP_irq來保護現場和恢復現場。流程如下所示：

1.      第一次進入中斷

2.      ARM自動保存CPSR到SPSR_irq

3.      ARM自動保存PC到LR_irq

4.      ARM自動關閉IRQ使能

5.      保存通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq到SP_irq所指示的堆棧中

6.      打開IRQ使能位

7.      根據中斷號進行中斷服務

7.1    第二次進入中斷，開始嵌套

7.2    ARM自動保存CPSR到SPS_irq

7.3    ARM自動保存PC到LR_irq

7.4    ARM自動關閉IRQ使能

7.5    保存通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq到SP_irq所指示的堆棧中

7.6    打開IRQ使能位

7.7    根據中斷號進行中斷服務

7.8    關閉IRQ使能位

7.9    從SP_irq堆棧中恢復通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq

7.10通過LR_irq跳轉回到7

7.11ARM自動從SPSR_irq恢復CPSR

8.      關閉IRQ使能位

9.      從SP_irq堆棧中恢復通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq

10.  通過LR_irq跳轉回到到任務程序

11.  ARM自動從SPSR_irq恢復CPSR

這樣就實現了嵌套，而且只要堆棧夠大，可以嵌套很多層。不考慮優先級，或者把優先級教給中斷控制器管理，這樣已經不錯了吧，雖然不愿意這么說，但是問題還是來了。

在上面的流程中，有一步是根據中斷號進行中斷服務。對于不同的中斷源，我們一般都會用不同函數來寫中斷服務，這樣不僅清晰，也利于將不同功能的模塊分割開。這樣我們就需要將這步變為：根據中斷號進入服務子程序。這步中，我們會牽涉到函數調用。在函數調用過程中，一般都會先將PC保存在LR_irq中，在返回時，再將LR_irq恢復到PC。這也正是LR的作用所在。

正是這個事實，導致了問題的發生。想象這種情況：當我們進入服務子程序后，此時LR_irq正是我們程序的返回地址。這時，第二個中斷到來了，回憶一下中斷發生時ARM自動做了什么，ARM將PC保存到了LR_irq中！就這樣，LR_irq被篡改了，因為我們無法預料到中斷什么時候到來，我們也就根本無法保存這個被篡改的LR_irq。程序響應好第二個中斷后，一路返回到這個LR_irq，毫無意外的，就跑飛了。

很掃興吧，不過我們自然有辦法解決這個問題。辦法就是在進入服務子程序之前，先將系統轉換到SVC狀態，這樣，子程序被調用時返回地址就會被保存在LR_svc中，也就不會再被第二個中斷所篡改。流程如下，和第一次不同的地方都用紅色標注。

為什么要保存r0-r3, 保存lr_svc不就夠了嗎？

1.      第一次進入中斷

2.      ARM自動保存CPSR到SPSR_irq

3.      ARM自動保存PC到LR_irq

4.      ARM自動關閉IRQ使能

5.      保存通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq到SP_irq所指示的堆棧中

6.      更改系統狀態為SVC

7.      保存R0-R3，LR_svc到SP_svc所指示的堆棧中

8.      打開IRQ使能位

9.      根據中斷號進入中斷服務子程序

9.1    第二次進入中斷，開始嵌套

9.2    ARM自動保存CPSR到SPS_irq

9.3    ARM自動保存PC到LR_irq

9.4    ARM自動關閉IRQ使能

9.5    保存通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq到SP_irq所指示的堆棧中

9.6    更改系統狀態為SVC

9.7    保存R0-R3，LR_svc到SP_svc所指示的堆棧中

9.8    打開IRQ使能位

9.9    根據中斷號進入中斷服務子程序

9.10關閉IRQ使能位

9.11從SP_svc所指示的堆棧中恢復R0-R3，LR_svc

9.12更改系統狀態為IRQ

9.13從SP_irq堆棧中恢復通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq

9.14通過LR_irq跳轉回到9

9.15ARM自動從SPSR_irq恢復CPSR

10.  關閉IRQ使能位

11.  從SP_svc所指示的堆棧中恢復R0-R3，LR_svc

12.  更改系統狀態為IRQ

13.  從SP_irq堆棧中恢復通用寄存器、LR_irq、SPSR_irq

14.  通過LR_irq跳轉回到到任務程序

15.  ARM自動從SPSR_irq恢復CPSR

這樣我們既可以用中斷服務子程序，也不怕LR被篡改了。我們再來看一下嵌套過程中的堆棧使用情況。在進入SVC狀態之前，使用IRQ的堆棧，保存嵌套所需的通用寄存器、LR_irq和SPSR_irq。進入SVC狀態之后，使用SVC堆棧，需要保存調用函數規定的R0-R3，LR_svc。當然在中斷服務例程中，也是使用SVC堆棧。可見兩個狀態的堆棧都被使用了。當然，因為中斷服務例程使用SVC堆棧，我們也可以考慮將嵌套所需的堆棧也放到SVC中，這樣就不需要IRQ堆棧了。流程上和前面這種方法很相似，只不過要將保存LR_irq和SPSR_irq的時間放到進入SVC態之后，方法可以是通過通用寄存器拷貝。最后也不必再返回IRQ態，可以直接通過SPSR_svc和LR_svc來推出中斷處理程序。

程序貼在下面，用的是堆棧分開的方法，只是示例。

1. __asm void IRQ_Handler(void){  

2.       PRESERVE8  

3.       IMPORT handler1      

4.        

5.       // STORE LR_irq & SPSR_irq  

6.       SUB             LR, LR, #4  

7.       MRS             R0, SPSR  

8.       STMFD           SP!, {R0, LR}  

9.    

10.       // INTO SVC MODE  

11.       MRS             R0, CPSR  

12.       BIC             R0, #0x1f  

13.       ORR             R0, #0x13  

14.       MSR             CPSR_C, R0  

15.        

16.       // STORE REGISTORS OF SVC MODE  

17.       STMFD           SP!, {R0-R3,LR}  

18.        

19.       // ENABLE IRQ  

20.       MRS             R0, CPSR  

21.       BIC             R0, #0x80  

22.       MSR             CPSR_C, R0  

23.        

24.       // GO TO HANDLER  

25.       BL              handler1  

26.        

27.       // RESTORE REGISTORS OF SVC MODE  

28.       LDMFD           SP!, {R0-R3,LR}  

29.        

30.       // DISABLE IRQ  

31.       MRS             R0, CPSR  

32.       ORR             R0, #0x80  

33.       MSR             CPSR_C, R0        

34.        

35.       // INTO IRQ MODE  

36.       MRS             R0, CPSR  

37.       BIC             R0, #0x1f  

38.       ORR             R0, #0x12  

39.       MSR             CPSR_C, R0  

40.        

41.       // RESTORE LR_irq & SPSR_irq  

42.       LDMFD           SP!, {R0, LR}  

43.       MSR             SPSR_CFX, R0  

44.        

45.   // EXIT IRQ  

46.       MOVS            PC, LR   

47. }