C++程序调试出现异常中断 问题提示如下,请问怎么处理

C++程序调试出现异常中断 问题提示如下,请问怎么处理,第1张

这种叫空指针异常

一般是对指针值未做判断就直接使用导致的。

比如 FILE *fp = fopen... 打开文件, 如果打开失败, fp就是NULL

这时如果对fp做fread等 *** 作 就会出这个问题。

建议单步运行,跟踪出问题变量, 分析原因。

中断与定时器:

中断的概念:指CPU在执行过程中,出现某些突发事件急待处理,CPU暂停执行当前程序,转去处理突发事件

,处理完后CPU又返回原程序被中断的位置继续执行

中断的分类:内部中断和外部中断

内部中断:中断源来自CPU内部(软件中断指令、溢出、触发错误等)

外部中断:中断源来自CPU外部,由外设提出请求

屏蔽中断和不可屏蔽中断:

可屏蔽中断:可以通过屏蔽字被屏蔽,屏蔽后,该中断不再得到响应

不可平布中断:不能被屏蔽

向量中断和非向量中断:

向量中断:CPU通常为不同的中断分配不同的中断号,当检测到某中断号的中断到来后,就自动跳转到与该中断号对应的地址执行

非向量中断:多个中断共享一个入口地址。进入该入口地址后再通过软件判断中断标志来识别具体哪个是中断

也就是说向量中断由软件提供中断服务程序入口地址,非向量中断由软件提供中断入口地址

/*典型的非向量中断首先会判断中断源,然后调用不同中断源的中断处理程序*/

irq_handler()

{

...

int int_src = read_int_status()/*读硬件的中断相关寄存器*/

switch(int_src){//判断中断标志

case DEV_A:

dev_a_handler()

break

case DEV_B:

dev_b_handler()

break

...

default:

break

}

...

}

定时器中断原理:

定时器在硬件上也以来中断,PIT(可编程间隔定时器)接收一个时钟输入,

当时钟脉冲到来时,将目前计数值增1并与已经设置的计数值比较,若相等,证明计数周期满,产生定时器中断,并

复位计数值。

如下图所示:

Linux中断处理程序架构:

Linux将中断分为:顶半部(top half)和底半部(bottom half)

顶板部:完成尽可能少的比较紧急的功能,它往往只是简单的读取寄存器中的中断状态并清除中断标志后就进行

“登记中断”(也就是将底半部处理程序挂在到设备的底半部执行队列中)的工作

特点:响应速度快

底半部:中断处理的大部分工作都在底半部,它几乎做了中断处理程序的所有事情。

特点:处理相对来说不是非常紧急的事件

小知识:Linux中查看/proc/interrupts文件可以获得系统中断的统计信息。

如下图所示:

第一列是中断号 第二列是向CPU产生该中断的次数

介绍完相关基础概念后,让我们一起来探讨一下Linux中断编程

Linux中断编程:

1.申请和释放中断

申请中断:

int request_irq(unsigned int irq,irq_handler_t handler,

unsigned long irqflags,const char *devname,void *dev_id)

参数介绍:irq是要申请的硬件中断号

handler是向系统登记的中断处理程序(顶半部),是一个回调函数,中断发生时,系统调用它,将

dev_id参数传递给它

irqflags:是中断处理的属性,可以指定中断的触发方式和处理方式:

触发方式:IRQF_TRIGGER_RISING、IRQF_TRIGGER_FALLING、IRQF_TRIGGER_HIGH、IRQF_TRIGGER_LOW

处理方式:IRQF_DISABLE表明中断处理程序是快速处理程序,快速处理程序被调用时屏蔽所有中断

IRQF_SHARED表示多个设备共享中断,dev_id在中断共享时会用到,一般设置为NULL

返回值:为0表示成功,返回-EINVAL表示中断号无效,返回-EBUSY表示中断已经被占用,且不能共享

顶半部的handler的类型irq_handler_t定义为

typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int,void*)

typedef int irqreturn_t

2.释放IRQ

有请求当然就有释放了

void free_irq(unsigned int irq,void *dev_id)

参数定义与request_irq类似

3.使能和屏蔽中断

void disable_irq(int irq)//等待目前中断处理完成(最好别在顶板部使用,你懂得)

void disable_irq_nosync(int irq)//立即返回

void enable_irq(int irq)//

4.屏蔽本CPU内所有中断:

#define local_irq_save(flags)...//禁止中断并保存状态

void local_irq_disable(void)//禁止中断,不保存状态

下面来分别介绍一下顶半部和底半部的实现机制

底半部机制:

简介:底半部机制主要有tasklet、工作队列和软中断

1.底半部是想方法之一tasklet

(1)我们需要定义tasklet机器处理器并将两者关联

例如:

void my_tasklet_func(unsigned long)/*定义一个处理函数*/

DECLARE_TASKLET(my_tasklet,my_tasklet_func,data)

/*上述代码定义了名为my_tasklet的tasklet并将其余

my_tasklet_func()函数绑定,传入的参数为data*/

(2)调度

tasklet_schedule(&my_tasklet)

//使用此函数就能在是当的时候进行调度运行

tasklet使用模板:

/*定义tasklet和底半部函数并关联*/

void xxx_do_tasklet(unsigned long)

DECLARE_TASKLET(xxx_tasklet,xxx_do_tasklet,0)

/*中断处理底半部*/

void xxx_do_tasklet(unsigned long)

{

...

}

/*中断处理顶半部*/

irqreturn_t xxx_interrupt(int irq,void *dev_id)

{

...

tasklet_schedule(&xxx_tasklet)//调度地板部

...

}

/*设备驱动模块加载函数*/

int __init xxx_init(void)

{

...

/*申请中断*/

result = request_irq(xxx_irq,xxx_interrupt,

IRQF_DISABLED,"xxx",NULL)

...

return IRQ_HANDLED

}

/*设备驱动模块卸载函数*/

void __exit xxx_exit(void)

{

...

/*释放中断*/

free_irq(xxx_irq,xxx_interrupt)

...

}

2.底半部实现方法之二---工作队列

使用方法和tasklet类似

相关 *** 作:

struct work_struct my_wq/*定义一个工作队列*/

void my_wq_func(unsigned long)/*定义一个处理函数*/

通过INIT_WORK()可以初始化这个工作队列并将工作队列与处理函数绑定

INIT_WORK(&my_wq,(void (*)(void *))my_wq_func,NULL)

/*初始化工作队列并将其与处理函数绑定*/

schedule_work(&my_wq)/*调度工作队列执行*/

/*工作队列使用模板*/

/*定义工作队列和关联函数*/

struct work_struct(unsigned long)

void xxx_do_work(unsigned long)

/*中断处理底半部*/

void xxx_do_work(unsigned long)

{

...

}

/*中断处理顶半部*/

/*中断处理顶半部*/

irqreturn_t xxx_interrupt(int irq,void *dev_id)

{

...

schedule_work(&my_wq)//调度底半部

...

return IRQ_HANDLED

}

/*设备驱动模块加载函数*/

int xxx_init(void)

{

...

/*申请中断*/

result = request_irq(xxx_irq,xxx_interrupt,

IRQF_DISABLED,"xxx",NULL)

...

/*初始化工作队列*/

INIT_WORK(&my_wq,(void (*)(void *))xxx_do_work,NULL)

}

/*设备驱动模块卸载函数*/

void xxx_exit(void)

{

...

/*释放中断*/

free_irq(xxx_irq,xxx_interrupt)

...

}

Windows中断编程

(加入日期:2001-4-27 点击数:26528)

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一、前 言

Windows提供强大的功能以及友好的图形用户界面(GUI),使得它不仅广泛的用作管理事务型工作的支持平台,也被工业领域的工程人员所关注。但Windows3.1并非基于优先级来调度任务,无法立即响应外部事件中断,也就不能满足工业应用环境中实时事件处理和实时控制应用的要求。因此,如何在Windows环境中处理外部实时事件一直是技术人员尤其是实时领域工程人员所关注的问题。目前已有的方法大都采用内挂实时多任务内核的方式,如 windows的实时控制软件包FLX等,而iRMX实时 *** 作系统则把Windows3.1当作它的一个任务来运行。对于大型的工程项目,开发人员可采用购买实时软件然后集成方式。对中小项目,从投资上考虑就不很经济。如何寻找一种简明的方法来处理外部实时事件依然显得很必要。

本文首先阐述windows的消息机制及中断机制,然后结合DPMI接口,给出一种保护模式下中断程序的设计方法,以处理外部实时事件。经实际运行结果表明,该方法具有简洁、实用、可靠的特点,并同样可运行于Win95。

二、Windows的消息机制

Windows是一消息驱动式系统,。 Windows消息提供了应用程序与应用程序之间、应用程序与Windows系统之间进行通讯的于段。应用程序要实现的功能由消息来触发,并靠对消息的响应和处理来完成。

Windows系统中有两种消息队列,一种是系统消息队列,另一种是应用程序消息队列。计算机的所有输入设备由 Windows监控,当一个事件发生时,windows先将输入的消息放入系统消息队列中,然后再将输入的消息拷贝到相应的应用程序队列中”应用程序中的消息循环从它的消息队列中检索每一个消息并发送给相应的窗口函数中。一个事件的发生,到达处理它的窗口函数必须经历上述过程。值得注意的是消息的非抢先性,即不论事件的急与缓,总是按到达的先后排队(一些系统消息除外),这就使得一些外部实时事件可能得不到及时的处理。

三、windows的保护模式及中断机制

1.Windows的保护模式

保护模式指的是线性地址由一个选择符间接生成的,该选择符指向描述表中的某一项;而实模式中则通过一个段/偏移量对来直接寻址。80386 (486) CPU提仪的保护模式能力包括一个64K的虚拟地址空间和一个4G的段尺寸。Windows3.1实现时有所差别,它支持标准模式和增强模式。标准模式针对286机器,不周本文探讨范围。增强模式是对386以上CPU而言,windows正是使用保护模式来打破lM的屏障并且执行简单的内存保护。它使用选择器、描述器和描述器表控制访问指定内存的位置和段。描述器表包括全局描述器表局部描述器表、中断描述器表。保护模式与实模式有许多不同。其中显著的差异是访问内存的机制不同。

2.中断机制

(1)实模式中断

为了便于理解,我们先回顾实模式中断。

在实模式下,中断向量表IVT起到相当重要的作用。无论来自外部硬件的中断或是内部的软中断INTn,在CPU中都产生同样的响应。

①CPU将当前的指令指针寄存器(IP)、代码段寄存器(CS)、标志寄存器压入堆栈。

②然后CPU使用 n值作为指向中断向量表IVT的索引,在IVT中找出服务例程的远地址。

②CPU将此远地垃装入CS:IP寄存器中,并开始执行服务例程。

④中断例程总以IRET指令结束。此指令使存在堆栈中的三个值d出并填入CS、IP和标志寄存器,CPU继续执行原来的指令。

(2)保护模式中断

保护模式中断过程与实模式中断过程类似,但它不再使用中断向量表IVT,而使用中断描述符表(IDT)。值得一提的是,Windows运行时IVT还存在,应用程序并不使用它,Windows仍然使用,但含义已不同‘

(1)IVT结构:IVT在RAM的 0000:0000之上,占据开始的1024字节。它仍然由 BIOS启动例程设置,由DOS填充到RAM中。

②IDT中断描述符表:保护模式下,Windows *** 作系统为实现中断机制而建立的一个特殊表,即中断描述符表IDT。该表被用来保存中断服务例程的线性地址,它们是真正的24位或32位地址,没有段:偏移值结构。中断描述器表最多可含有256个例

程说明,详细说明请见[3]。 IDT结构见图2。

②当中断或异常发生时,处理过程与实模式类丁当前的CS; IP值和标志寄存器值被存储。保存的内容还包括CPU其他内部寄存器的值,以及目

前正在被执行的任务的有关信息(若必须发生任务切换的话)。CPU设法获取中断向量后,以它为索引值查找IDT中的服务例程远地址,接着将控制转移到该处的服务例程。这是与实模式转移到IVT的不同所在。保护模式使用IDTR寄存器分配和定位内存中的IDT中断描述符表。IDT在内存中是可移动的,与 IVT固定在内存中刚好相反。 IDT中断描述符表在 Windows中起决定性的作用。理解了windows保护模式的中断机制。有助于我们理解中断服务程序的设计,它的关键就在于如何将服务例程的地址放入 IDT中断描述符表中。当中断发生时,如何将断点地址及CPU各寄存器值保护起来,中断结束时,如何将保护的值恢复。 windows系统本身并不提供实现上述功能的API,而DOS保护模式接口DPMI正具备了上述的功能。

下面我们首先介绍DPMI接口,然后基于它实现Windows下中断服务程序的设计。

四、DOS保护模式接口 DMPI Windows除了标准服务外,还支持一组特殊的DOS服务,称为DOS保护模式接口 DPMI,由一些INT2FH和INT31H服务组成。它使应用程序能够访问 PC系列计算机的扩充内存,同时维护系统的保护功能。 DPMI通过软件中断31h来定义了一个新的接口,使得保护模式的应用程序能够用它作分配内存,修改描述符以及调用实模式软件等工作。

Windows为应用程序提供 DPMI服务。即Windows是DPMI的宿主(host),应用程序是DPMI的客户(client),可通过INT31H调用得到DPMI服务。 INT 31H本身提供多功能。其中它的中断管理服务允许保护模式用于拦截实模式中断,并且挂住处理器异常。有些服务能够和 DPMI宿主合作,以维护应用程序的虚拟中断标志。

可以用INT31H来挂住保护模式中断向量,以中断方式处理外部实时事件。利用 INT 21H,功能0205H:设置保护模式中断向量,将特定中断的保护模式处理程序的地址置入中断向量里。调用方式:

AX=0205H,BL=中断号,CX:(E)DX=中断处理程序选择符:偏移值。返回:执行成功CF=清零,执行失败CF,置位。

挂住/解挂中断向量的时机很重要。主窗口第一次被创建时会传送它WM—CREATE消息,这时是挂住中断向量的最好时机。退出时需解挂向量,否则 Windows可能崩溃。上窗口接收到WM_DESTROY之后进行解挂工作,是最适合的。解挂向量可先用INT35H,0204H功能将老的中断向量保存,退出时用INT35H,0205H恢复。

五、编程实现

有了DPMI的支持,我们就可以很方便地处理数据采集、串行通信等工业过程中的实时事件。下面以Windows3.1平台下中断方式实现的串行通信为例,说明中断程序的编制和实现。为便于参考,给出了详细的代码。开发平台BC3.1/BC4.5,其本身支持0.9版的DPMI,无需运行其它支持 DPMI的软件。编程语言C,可与C++混合编译。

初始化COM1,9600波特率,每字符8bits,1个停止位,中断接收,查询发送。

//windows asy COmmunica60n

//by Li Xiumi98

//last modified on June25,1996

#include <windows.h>

#include <dos.h>

void interrupt far DataReceive()

void interrupt far( * old_vector)()

unsigned char dataCom_r[1024],datacom_s[1024]:

int inflag=0

unsigned int s8259

int InitCom1()

{

s8259=inportb(0x21)

outportb(0x21,s8259&0xe8)

outportb(0x3fb,0x83)

outportb(0x3f8,0x0c)

outportb(0x3f9,0x00)

outportb(0x3fb,0x03)

outportb(0x3fc,0x08)

outportb(0x3f9,0x01)

return 1

}

void interrupt far DataReceive()

{

static int i=0

char rechar =0

rechar=inportb(0x3f8)

if(inflag==0)

{

if(rechar!= 's '&&i==0)

{

i=0

goto l1

}

datacom_r[i++]=rechar

if(rechar== 'e ')

{

inflag=1

i=0

}

}

l1:outportb(0x20,0x20)

}

void InitCom(void)

{

asm{

cli

mov ax,204h

mov bl,0ch

int 31h

sti

}

old_vector=MK_FP(_CX,_DX)

asm{

cli

mov ax,205h

mov bl,0ch

mov cx,seg datareceive

mov dx,offset datareceive

int 31h

sti

}

InitCom()

}

void restore_Comm(void)

{

outportb(0x21,s8259)

asm{

cli

mov ax,205h

mov bl,0ch

mov cx,seg old_vector

mov dx,offset old_vector

int 31h

sti

}

}

在窗口第一次被创建时会传送它WM_CREATE消息,这时调用initCom()即可。在主窗口关闭时,即主窗口中收到 WM_DESTROY消息时,调用Restore Comm()恢复原来的状态。

这样在对串口初始化,设置中断服务例程后,通信事件发生时,会立即跳入中断子程序中执行,越过系统的消息队列,达到实时处理通信事件的目的。而数据处理模块可通过全局标志f1,8访问全局的数据通信缓冲区获取实时数据。这种实现方式与基于消息机制的Windows通信API实现相比具有实时性强的的特点,因为它超过了Windows 系统的两极消息机制,上述程序已在实际系统中得到应用。在windows3.1支持下同时运行

三个Windows任务,服务器SERVER(内有实时串行通信,多个网络数据子服务,),客户CLIENT,FOXPRO数据库系统。整个系统运行良好。切换到WIN95平台下,系统也运行良好 。


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原文地址: https://outofmemory.cn/yw/12073007.html

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