Linux系统驱动之两类中断控制器处理流程_链式和层级

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两类中断控制器处理流程：链式和层级

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1. 下级中断控制器的类别 1.1 链式中断控制器(chained) 1.2 层级中断控制器(hierarchy)

2. 链式中断控制器的处理流程

3. 层级中断控制器的处理流程

4. 处理流程对比

在这里插入图片描述

参考资料：

• Linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析
• Linux 4.9.88内核源码 Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c
• Linux 4.9.88内核源码 Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi
• Linux 5.4内核源码 Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c
• Linux 5.4内核源码 Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c
• Linux 5.4内核源码 Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi

1. 下级中断控制器的类别

在后续课程中，我们将GIC之下的中断控制器分为两类：链式(chained)和层级(hierarchy)。这种分类没有官方定义，是我们根据代码概括出来的（Linux内核本来就缺乏文档）。

1.1 链式中断控制器(chained)

上图中，左边的"chained intc"就是链式中断控制器。当它底下的4个中断触发时，都会导致GIC的33号中断被触发。处理中断时，需要分辨是谁触发了GIC 33号中断，这需要读取"chained intc"中的寄存器。

1.2 层级中断控制器(hierarchy)

上图中，右边的"hierarchy intc"就是层级中断控制器。它底下的4个中断与GIC中的4个中断一一对应。处理GIC 100~103号中断时，不需要读取"hierarchy intc"的寄存器来分辨是谁触发了中断。

2. 链式中断控制器的处理流程

下图中：

• handleA、irq_dataA由GIC驱动提供
• handleB、irq_dataB由GPIO驱动提供
• handleC也是GPIO驱动提供

假设GPIO模块下有4个引脚，都可以产生中断，都连接到GIC的33号中断。GPIO就是一个链式中断控制器，它底下有4个中断。对于GPIO模块中0~3这四个hwirq，可以一下子分配4个irq_desc（legacy，老方法），也可以用到时再分配（linear，新方法）。假设这4个irq_desc的序号为100~103，在GPIO domain中记录(0,100) (1,101)(2,102) (3,103)。

对于KEY，注册中断时就是：request_irq(102, ...)。

按下KEY时：

• 程序从GIC中读取寄存器知道发生了33号中断，通过GIC irq_domain可以知道virq为17。
• 处理virq 17号中断：调用irq_desc[17].handle_irq，即handleB。
• mask/ack中断：调用irq_desc[17].irq_data->irq_chip的函数，即irq_dataA。
• 细分中断源、处理：读取GPIO寄存器，确定是GPIO里2号引脚发生中断。通过GPIO irq_domain可以知道virq为102。
• 处理virq 102号中断：调用irq_desc[102].handle_irq，即handleC。
• mask/ack中断：调用irq_desc[102].irq_data->irq_chip的函数。
• 调用irq_desc[102].action链表中用户注册的函数。
• unmask中断：调用irq_desc[102].irq_data->irq_chip的函数。
• unmask中断：调用irq_desc[17].irq_data->irq_chip的函数。

3. 层级中断控制器的处理流程

下图中：

• handleA、irq_dataA由GIC驱动提供
• irq_dataB由GPIO驱动提供，不需要handleB

假设GPIO模块下有4个引脚，都可以产生中断，分别链接到GIC的100~103号中断。GPIO就是一个层级中断控制器。对于GPIO模块中0~3这四个hwirq，分配四个irq_desc，用到时再分配。假设这4个irq_desc的序号为234~237。在GIC domain中记录(100,234) (101,235)(102,236) (103,237)，在GPIO domain中记录(0,234) (1,235)(2,236) (3,237)。

对于KEY，注册中断时就是：request_irq(236, ...)。

按下KEY时：

• 程序从GIC中读取寄存器知道发生了102号中断，通过GIC irq_domain可以知道virq为236。
• 处理virq 236号中断：调用irq_desc[236].handle_irq，即handleA。
• mask/ack中断：调用irq_desc[236].irq_data->irq_chip的函数，即irq_dataB。它会调用父级irq_dataA->irq_chip的函数。
• 调用irq_desc[236].action链表中用户注册的函数。
• unmask中断：调用irq_desc[236].irq_data->irq_chip的函数，即irq_dataB。它会调用父级irq_dataA->irq_chip的函数。

4. 处理流程对比

以上就是Linux系统驱动之两类中断控制器处理流程_链式和层级的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！