13、层级终端控制器驱动知识点
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:
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handleA、irq_dataA由GIC驱动提供
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irq_dataB由GPIO驱动提供,不需要handleB
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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
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GPIO就是一个层级中断控制器
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对于GPIO模块中0~3这四个hwirq,分配四个irq_desc,用到时再分配
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假设这4个irq_desc的序号为234~237
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在GIC domain中记录(100,234) (101,235)(102,236) (103,237)
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在GPIO domain中记录(0,234) (1,235)(2,236) (3,237)
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对于KEY,注册中断时就是:
request_irq(236, ...)
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按下KEY时:
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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
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处理virq 236号中断:调用irq_desc[236].handle_irq,即handleA
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mask/ack中断:
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调用irq_desc[236].irq_data->irq_chip的函数,即irq_dataB
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它会调用父级irq_dataA->irq_chip的函数
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调用irq_desc[236].action链表中用户注册的函数
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unmask中断:
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调用irq_desc[236].irq_data->irq_chip的函数,即irq_dataB
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它会调用父级irq_dataA->irq_chip的函数
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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。
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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
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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
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使用GPIO irq_domain.ops中的translate或xlate函数解析设备树,得到hwirq和type
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分配/找到irq_desc,得到virq
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把(hwirq, virq)的关系存入GPIO irq_domain
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把virq存入platform_device的resource中
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修改得到对应的GIC_hwirq,调用父级GIC irq_domain继续解析
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把(GIC_hwirq, virq)的关系存入GIC irq_domain
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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。
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GPIO irq_domain对设备树的设置
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使用GPIO irq_domain.ops中的alloc函数进行设置
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替换irq_desc[virq].irq_data,里面有irq_chip改为irq_chipB,即GPIO的irq_chip
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调用父级GIC irq_domain的alloc继续设置
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设置irq_desc[virq].handle_irq为GIC的handle_irq,即上图中的handleA
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用户的驱动程序注册中断
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从platform_device的resource中得到中断号virq
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request_irq(virq, ..., func)
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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