1、Linux 中如何標識一個外部中斷？

? ? ?在linux kernel中，我們使用下面兩個ID來標識一個來自外設的中斷：

a -- IRQ number

? ? ? CPU需要為每一個外設中斷編號，我們稱之IRQ Number。這個IRQ number是一個虛擬的interrupt ID，和硬件無關，僅僅是被CPU用來標識一個外設中斷。

b -- HW interrupt ID

? ? ? ?對于interrupt controller而言，它收集了多個外設的interrupt request line并向上傳遞，因此，interrupt controller需要對外設中斷進行編碼。Interrupt controller用HW interrupt ID來標識外設的中斷(即硬件中斷號是對于中斷控制器來講的)。在interrupt controller級聯的情況下，僅僅用HW interrupt ID已經不能唯一標識一個外設中斷，還需要知道該HW interrupt ID所屬的interrupt controller（HW interrupt ID在不同的Interrupt controller上是會重復編碼的）。

? ? ? 系統中所有的interrupt controller會形成樹狀結構，對于每個interrupt controller都可以連接若干個外設的中斷請求(我們稱之interrupt?source），interrupt controller會對連接其上的interrupt source（根據其在Interrupt controller中物理特性）進行編號（也就是HW interrupt ID了）。但這個編號僅僅限制在本interrupt controller范圍內。

? ? ? 要注意，這里的中斷控制器并不是GIC，而是每一個中斷的 interrupt - parent，下面講解設備樹時會提到。

2、中斷節點在設備樹中的描述

? ? ? 在Device Tree Source文件中，對于那些產生中斷的外設，我們需要定義interrupt-parent和interrupts屬性：

（1）interrupt-parent

? ? ? ? ? 表明該外設的interrupt request line物理的連接到了哪一個中斷控制器上，中斷控制器會對中斷源進行描述；

（2）interrupts

? ? ? ? 這個屬性描述了具體該外設產生的interrupt的細節信息（也就是傳說中的interrupt specifier）。例如：HW interrupt?ID（由該外設的device node中的interrupt-parent指向的interrupt controller解析）、interrupt觸發類型等。

? ? ?對于Interrupt controller，我們需要定義interrupt-controller和#interrupt-cells的屬性：

（1）interrupt-controller

? ? ? ? 表明該device node就是一個中斷控制器

（2）#interrupt-cells

? ? ? ?該中斷控制器用多少個cell（一個cell就是一個32-bit的單元）描述一個外設的interrupt request line。具體每個cell表示什么樣的含義由interrupt controller自己定義。

（3）interrupts和interrupt-parent

? ? ? 對于那些不是root?的interrupt controller，其本身也是作為一個產生中斷的外設連接到其他的interrupt?controller上，因此也需要定義interrupts和interrupt-parent的屬性。

舉個例子，這是上面編寫按鍵驅動時的中斷描述：

[cpp]?view plaincopy

fs4412-key{??????????

????compatible?=?"fs4412,key";?????????

????interrupt-parent?=?<&gpx1>;????

????interrupts?=?<1?2>,<2?2>;????

};????

3、Linux 內核對中斷的初始化過程

? ? ?ARM linux內核啟動時，首先運行的是linux/arch/arm/kernel/head.S,進行一些初始化工作,然后調用main.c->start_kernel()函數,進而調用early_irq_init()函數進行初始化、init_IRQ()函數進行中斷初始化、建立異常向量表

【init_IRQ ---> irqchip_init ---> of_irq_init】

[cpp]?view plaincopy

extern?struct?of_device_id?__irqchip_begin[];??

??

void?__init?irqchip_init(void)??

{??

????of_irq_init(__irqchip_begin);??

}??

extern struct of_device_id __irqchip_begin[];

[cpp]?view plaincopy

struct?of_device_id??

{??

????char?name[32];－－－－－－要匹配的device?node的名字??

????char?type[32];－－－－－－－要匹配的device?node的類型??

????char?compatible[128];－－－匹配字符串（DT?compatible?string），用來匹配適合的device?node??

????const?void?*data;－－－－－－－－對于clock?source，這里是初始化函數指針??

};??

? ? ?這個數據結構主要被用來進行Device node和driver模塊進行匹配用的。從該數據結構的定義可以看出，在匹配過程中，device name、device type和DT compatible string都是考慮的因素。更細節的內容請參考__of_device_is_compatible函數。

? ? __irqchip_begin就是內核irq chip table的首地址，這個table也就保存了kernel支持的所有的中斷控制器的ID信息（用于和device node的匹配）。

void __init of_irq_init(const struct of_device_id *matches)

? ? ? ?of_irq_init函數執行之前，系統已經完成了device tree的初始化，因此系統中的所有的設備節點都已經形成了一個樹狀結構，每個節點代表一個設備的device node。of_irq_init是在所有的device node中尋找中斷控制器節點，形成樹狀結構（系統可以有多個interrupt controller，之所以形成中斷控制器的樹狀結構，是為了讓系統中所有的中斷控制器驅動按照一定的順序進行初始化）。之后，從root interrupt controller節點開始，對于每一個interrupt controller的 device node，掃描irq chip table，進行匹配，一旦匹配到，就調用該interrupt controller的初始化函數，并把該中斷控制器的device node以及parent中斷控制器的device node作為參數傳遞給irq chip driver。

4、中斷觸發后的處理流程

a -- 具體CPU architecture相關的模塊會進行現場保護，然后調用machine driver對應的中斷處理handler；

b -- machine driver對應的中斷處理handler中會根據硬件的信息獲取HW interrupt ID，并且通過irq domain模塊翻譯成IRQ number

c -- ?調用該IRQ number 對應的high level irq event handler，在這個high level的handler中，會通過和interupt controller交互，進行中斷處理的flow control（處理中斷的嵌套、搶占等），當然最終會遍歷該中斷描述符的IRQ action list，調用外設的specific handler來處理該中斷

d -- 具體CPU architecture相關的模塊會進行現場恢復。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Exynos4412 中断驱动开发相关问题总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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