13、层级终端控制器驱动知识点

层级中断控制器驱动程序编写

1. 层级中断控制器的重要函数和结构体

1.1 回顾处理流程

为方便描述,假设下级的链式中断控制器就是GPIO控制器。

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

1.2 irq_domain的核心作用

怎么把handleA、GIC Domain和GPIO Domain、irq_chipA和irq_chipB这4个结构体组织起来,irq_domain是核心。

为方便描述,我们把上图中的层级中断控制器当做GPIO控制器。

我们从使用中断的流程来讲解。

  • 在设备树里指定使用哪个中断

        gpio_keys_100ask {
          compatible = "100ask,gpio_key";
    interrupt-parent = <&gpio5>;
    interrupts = <3 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,
      };
  • 内核解析、处理设备树的中断信息

    • 根据interrupt-parent找到驱动程序注册的GPIO irq_domain

    • GPIO irq_domain对设备树的解析

      • 使用GPIO irq_domain.ops中的translate或xlate函数解析设备树,得到hwirq和type

      • 分配/找到irq_desc,得到virq

        • 把(hwirq, virq)的关系存入GPIO irq_domain

        • 把virq存入platform_device的resource中

      • 修改得到对应的GIC_hwirq,调用父级GIC irq_domain继续解析

        • 把(GIC_hwirq, virq)的关系存入GIC irq_domain

      • 注意:对于同一个硬件中断,它在两个irq_domain里的virq是相同的,hwirq可能不一样。

    • GPIO irq_domain对设备树的设置

      • 使用GPIO irq_domain.ops中的alloc函数进行设置

        • 替换irq_desc[virq].irq_data,里面有irq_chip改为irq_chipB,即GPIO的irq_chip

        • 调用父级GIC irq_domain的alloc继续设置

          • 设置irq_desc[virq].handle_irq为GIC的handle_irq,即上图中的handleA

  • 用户的驱动程序注册中断

    • 从platform_device的resource中得到中断号virq

    • request_irq(virq, ..., func)

  • 发生中断、处理中断:处理流程见上面。

     

2. 硬件模型

下图中列出了链式中断控制器、层级中断控制器,本节课程之设计右边的层级中断控制器。

内核中有各类中断控制器的驱动程序,它们涉及的硬件过于复杂,从这些杂乱的代码中去讲清楚中断体系,比较难。

我们实现一些虚拟的中断控制器,如下图所示。

实际板子中,我们可以通过按键触发中断。

对于这些虚拟的中断控制器,我们没有真实按键,通过devmem指令写GIC的PENDING寄存器触发中断。

 

 

3. 编程

会涉及2个驱动程序:虚拟的中断控制器驱动程序,按键驱动程序,以及对应的设备树。

虚拟的中断控制器驱动程序中,涉及2个递归处理。

3.1 alloc的递归处理

 

3.2 irq_chip的递归处理

 

 

posted on 2024-11-24 22:10  拉风摊主  阅读(16)  评论(0编辑  收藏  举报

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