linux stm32mp157 GIC-V2 中断处理过程分析

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/* 
** 中断触发时，调用的 handle_arch_irq 入口地址。
** 因为此时，挂接的就是 gic_handle_irq 函数！gic_handle_irq 是个全局函数指针，
** static void __exception_irq_entry gic_handle_irq(struct pt_regs *regs)
** 它是Linux内核中处理GIC中断的核心函数，响应来自GIC的中断请求，完成中断状态的读取、
** 确认（ACK）、处理（ISR调用）和结束（EOI）的完整生命周期。函数通过循环处理可能存在
** 的多个挂起中断。
** 形参 regs 是 long 类型的数组指针，用于保存CPU切换上下文时刻的CPU寄存器现场数据。
** ARM的GIC-V2架构手册内，对中断ID号段的类型划分如下：
**  0-15    软中断(SGI)，核间私有；Software-generated interrupt (SGI) 。
**  16-31   外设私有中断(PPI)，核间私有；Private Peripheral Interrupt (PPI) 。
**  32-1019 外设共享中断(SPI)，核间共享；Shared Peripheral Interrupt (SPI) 。
**  1020-1023 当前仍被保留的中断编号。
** 
*/
static void __exception_irq_entry gic_handle_irq(struct pt_regs *regs)
{
	u32 irqstat, irqnr;
	/* gic_data 是 struct gic_chip_data 类型的全局数组 */
	struct gic_chip_data *gic = &gic_data[0];
	void __iomem *cpu_base = gic_data_cpu_base(gic);

	/*
	** 多中断处理：当多个中断同时到达时，GIC会通过优先级排序依次处理，直到无挂起中断。
	** 抢占限制：Linux默认不启用中断抢占，当前中断处理完成后才会响应新中断。
	** RTOS几乎都是中断抢占的！
	*/
	do {
		/* 读取CPU接口的GICC_IAR（Interrupt Acknowledge Register），
		该操作会返回当前最高优先级的中断ID，并将该中断状态从Pending转为Active。 */
		irqstat = readl_relaxed(cpu_base + GIC_CPU_INTACK);
		/* 获得硬中断ID：GICC_IAR_INT_ID_MASK用于过滤保留位，仅保留有效中断号（0-1019） */
		irqnr = irqstat & GICC_IAR_INT_ID_MASK;

		/* 外设中断处理（PPI和SPI:16-1019） */
		if (likely(irqnr > 15 && irqnr < 1020)) {
			if (static_branch_likely(&supports_deactivate_key))
				/* EOI操作：向GICC_EOIR寄存器写入中断ID，
				   通知GIC中断处理完成，状态从Active转为Inactive */
				writel_relaxed(irqstat, cpu_base + GIC_CPU_EOI);
			isb();
			/* 路由对应的ISR：handle_domain_irq通过中断描述符表
			   （gic->domain）找到对应的中断处理函数（ISR）。 */
			handle_domain_irq(gic->domain, irqnr, regs);
			continue;
		}
		if (irqnr < 16) { /* 软中断处理（SGI:0-15） */
			writel_relaxed(irqstat, cpu_base + GIC_CPU_EOI);
			if (static_branch_likely(&supports_deactivate_key))
				writel_relaxed(irqstat, cpu_base + GIC_CPU_DEACTIVATE);
#ifdef CONFIG_SMP  /* 若支持多核CPU的协同处理 */
			/*
			 * Ensure any shared data written by the CPU sending
			 * the IPI is read after we've read the ACK register
			 * on the GIC.
			 *
			 * Pairs with the write barrier in gic_raise_softirq
			 */
			smp_rmb();
			handle_IPI(irqnr, regs);
#endif
			continue;
		}
		break;
	} while (1);
}

两条路线的对比

这两条路线，最终都执行到了__handle_domain_irq 函数这里来，但是他们传入的参数不同。

实际采纳的路线 gic_handle_irq：

默认路线：

所以得出结论，不支持domain路由机制的旧版本的 linux generic interrupt layer 正如2.6.25版本说的，这种legacy，只是为了向前兼容，会慢慢过度，直到被废弃。

GIC-V3 重要的新特性 Affinity routing

这个比较重要，硬件层面新增了许多实用的特性来支持linux这种操作系统里中断管理层的工作，互相配合，提升性能。 Affinity 有关于实时性的支持。 GIC-V2 不支持 Affinity ，是V3版本后引入的。