인터럽트와 우선순위 시뮬레이션

이렇게 해 보세요

노란 구슬이 CPU입니다. 평소에는 아래쪽 고리(main 루프)를 돕니다. UART 인터럽트를 누르면 구슬이 가운데 층으로 뛰어올라 핸들러를 끝까지 달린 뒤, 떠났던 자리로 정확히 돌아옵니다.
UART 핸들러가 도는 동안 버튼 인터럽트를 누르세요. 우선순위가 더 높아서 UART 핸들러를 끊고 맨 위층으로 올라갑니다. 오른쪽 스택 탑에 상자가 하나 더 쌓입니다. 이것이 선점입니다.
우선순위를 같음으로 바꾸고 다시 해 보세요. 이번에는 끊지 못하고 UART 핸들러가 끝날 때까지 기다립니다. 아래 "버튼 응답 지연"이 그만큼 늘어납니다.
UART ISR 길이를 길게 늘리고 UART 수신을 1.5 ms마다로 두면 main 루프가 거의 돌지 못합니다. 고리 위의 LED가 깜박이는 속도가 느려지는 것으로 보입니다. 핸들러를 짧게 쓰라는 이유입니다.
임계 구역을 5 ms로 두면 main이 인터럽트를 꺼 둔 동안 요청이 대기(빨간 점)만 하다가, 구간이 끝나는 순간 한꺼번에 처리됩니다.
플래그 지우기를 "잊음"으로 바꾸면 UART 핸들러가 끝나자마자 다시 불립니다. main 루프는 영원히 멈춥니다.

인터럽트가 걸리면 CPU는 하던 명령을 끝내고, 레지스터 여덟 개를 스택에 저장한 뒤 핸들러로 뜁니다. 핸들러가 끝나면 저장한 값을 꺼내 원래 자리로 돌아갑니다. 스택 탑의 상자 하나가 그 저장분(32바이트)입니다.

우선순위가 더 높은 인터럽트만 실행 중인 핸들러를 끊을 수 있습니다. 같거나 낮으면 대기합니다. Cortex-M에서는 숫자가 작을수록 우선순위가 높습니다.

이 실험실은 진입에 걸리는 12사이클 같은 세부는 생략하고, 순서와 지연이 어디서 생기는지에 집중했습니다. 표시되는 시간은 예시 값입니다.