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2020年02月11日 | 基于设备树的TQ2440的中断（1）

2020-02-11 来源：eefocus

一、基础知识

关于这部分请参考S3C2440的芯片手册或者博文TQ2440中断系统

下面简单介绍：

从图中可以看到，中断主要分为两级，我们可以理解为是两个中断控制器的嵌套或者级联。S3C2440总共支持60个中断源，包含了主中断源和子中断源。

寄存器功能介绍：

1、SRCPND 地址： 0x4A000000 功能：每一位代表一个主中断，置1表示有对应的主中断请求，对应位写入1可以清除中断

2、INTMOD 地址： 0x4A000004 功能：设置对应的主中断为IRQ还是FIQ，置1表示FIQ

3、INTMSK 地址： 0x4A000008 功能：置1表示对应的主中断被屏蔽（不会影响SRCPND）

4、INTPND 地址： 0x4A000010 功能：表示对应的主中断被request，只可能有一位被置位，写入1可以清除中断

5、INTOFFSET 地址：0x4A000014 功能：存放的是发生中断请求的主中断号

6、SUBSRCPND 地址：0x4A000018 功能：每一位代表一个子中断，置一表示对应子中断请求，对应位写入1清除子中断请求

7、INTSUBMSK 地址：0x4A00001C 功能：置1表示对应的子中断被屏蔽

32个主中断：

图一

15个子中断：

图二

图三

外部中断：

EINT0~7对应的GPIO是GPF0~7

EINT8~23对应的GPIO是GPG0～15

二、设备树

1、中断控制器

intc:interrupt-controller@4a000000 {

compatible = "samsung,s3c2410-irq";

reg =

interrupt-controller;

#interrupt-cells =

};

2、引用

serial@50000000 {

compatible = "samsung,s3c2440-uart";

reg =

interrupts =

status = "okay";

clock-names = "uart";

clocks =

pinctrl-names = "default";

pinctrl-0 =

};

i2c:i2c@54000000 {

compatible = "samsung,s3c2410-i2c";

reg =

interrupts =

#address-cells =

#size-cells =

};

上面的serial和i2c设备比较典型，一个引用的是主中断，另一个引用的是子中断。从中断控制器的#interrupt-cells属性知道，要描述一个中断需要四个参数，每一个参数的含义需要由中断控制器的驱动来解释，具体是有中断控制器的irq_domain_ops中的xlate来解释，对于s3c2440就是drivers/irqchip/irq-s3c24xx.c中的s3c24xx_irq_xlate_of。

1 /* Translate our of irq notation

2 * format:

3 */

4 static int s3c24xx_irq_xlate_of(struct irq_domain *d, struct device_node *n,

5 const u32 *intspec, unsigned int intsize,

6 irq_hw_number_t *out_hwirq, unsigned int *out_type)

7 {

8 struct s3c_irq_intc *intc;

9 struct s3c_irq_intc *parent_intc;

10 struct s3c_irq_data *irq_data;

11 struct s3c_irq_data *parent_irq_data;

12 int irqno;

14 if (WARN_ON(intsize < 4)) //如果参数个数不能小于4

15 return -EINVAL;

16 // 从这里知道，第一个参数不能大于2，只能是0和1， 0表示主中断，2表示子中断

17 if (intspec[0] > 2 || !s3c_intc[intspec[0]]) {

18 pr_err("controller number %d invalidn", intspec[0]);

19 return -EINVAL;

20 }

21 // s3c_intc[0]表示主中断控制器，s3c_intc[1]表示子中断控制器

22 intc = s3c_intc[intspec[0]];

24 // 第三个参数表示的是硬件中断号，从这里知道，主中断的硬件中断是0~31，子中断的硬件中断是32及其以上

25 *out_hwirq = intspec[0] * 32 + intspec[2];

26 // 第四个参数表示的是中断类型，可以查看IRQ_TYPE_SENSE_MASK定义，就知道含义：

27 // 1表示上升沿触发，2表示下降沿触发，3表示双边沿触发，4表示高电平触发，8表示低电平触发，12表示高低电平触发

28 *out_type = intspec[3] & IRQ_TYPE_SENSE_MASK;

29 // 如果是主中断，则intc->parent为NULL，否则非空

30 parent_intc = intc->parent;

31 if (parent_intc) { // 子中断

32 irq_data = &intc->irqs[intspec[2]];

33 // 对于子中断，第二个参数才有意义，表示该子中断所隶属的主中断的硬件中断号

34 irq_data->parent_irq = intspec[1];

35 parent_irq_data = &parent_intc->irqs[irq_data->parent_irq];

36 parent_irq_data->sub_intc = intc;

37 // sub_bits中记录该主中断下的子中断被被使用的情况

38 parent_irq_data->sub_bits |= (1UL << intspec[2]);

39 // 将主中断号映射成虚拟中断号

40 /* parent_intc is always s3c_intc[0], so no offset */

41 irqno = irq_create_mapping(parent_intc->domain, intspec[1]);

42 if (irqno < 0) {

43 pr_err("irq: could not map parent interruptn");

44 return irqno;

45 }

46 // 这里设置irqno对应的irq_desc的handle_irq为s3c_irq_demux

47 // 从函数名称中就可以看出，这个函数会再次进行检测该主中断的哪个子中断被请求

48 irq_set_chained_handler(irqno, s3c_irq_demux);

49 }

51 return 0;

52 }

从这里我们知道，interrupts属性中的四个参数中的含义：

以串口的

三、中断控制器驱动

中断控制器驱动：drivers/irqchip/irq-s3c24xx.c

初始化入口：

1 static struct s3c24xx_irq_of_ctrl s3c2410_ctrl[] = {

2 { // 主中断

3 .name = "intc",

4 .offset = 0,

5 }, { // 子中断

6 .name = "subintc",

7 .offset = 0x18, // 寄存器地址偏移

8 .parent = &s3c_intc[0],

9 }

10 };

12 int __init s3c2410_init_intc_of(struct device_node *np,

13 struct device_node *interrupt_parent)

14 {

15 return s3c_init_intc_of(np, interrupt_parent,

16 s3c2410_ctrl, ARRAY_SIZE(s3c2410_ctrl));

17 }

18 IRQCHIP_DECLARE(s3c2410_irq, "samsung,s3c2410-irq", s3c2410_init_intc_of);

在内核启动的时候，函数s3c2410_init_intc_of会被调用。

下面我们分析函数s3c_init_intc_of：

1 static int __init s3c_init_intc_of(struct device_node *np,

2 struct device_node *interrupt_parent,

3 struct s3c24xx_irq_of_ctrl *s3c_ctrl, int num_ctrl)

4 {

5 struct s3c_irq_intc *intc;

6 struct s3c24xx_irq_of_ctrl *ctrl;

7 struct irq_domain *domain;

8 void __iomem *reg_base;

9 int i;

11 // 对中断控制器的reg属性所表示地址空间进行映射

12 reg_base = of_iomap(np, 0);

14 // 为该中断控制器创建irq_domain，一共支持64个中断，对应的irq_domain_ops是s3c24xx_irq_ops_of

15 domain = irq_domain_add_linear(np, num_ctrl * 32,

16 &s3c24xx_irq_ops_of, NULL);

17 // 依次处理两个中断控制器

18 for (i = 0; i < num_ctrl; i++) {

19 ctrl = &s3c_ctrl[i];

21 pr_debug("irq: found controller %sn", ctrl->name);

22 // 主和子中断控制器各分配一个s3c_irq_intc

23 intc = kzalloc(sizeof(struct s3c_irq_intc), GFP_KERNEL);

24 // 主和子中断控制器共享一个irq_domain

25 intc->domain = domain;

26 // 为主和子中断控制器下的每个中断各分配一个s3c_irq_data结构体

27 intc->irqs = kzalloc(sizeof(struct s3c_irq_data) * 32,

28 GFP_KERNEL);

30 if (ctrl->parent) { // 子中断控制器

31 intc->reg_pending = reg_base + ctrl->offset; // SUBSRCPND

32 intc->reg_mask = reg_base + ctrl->offset + 0x4; // INTSUBMSK

34 // 由于先处理的是s3c2410_ctrl[0]，所以在处理子中断的时候，*(ctrl->parent)非空

35 // 是主中断控制器对应的s3c_irq_intc

36 if (*(ctrl->parent)) {

37 intc->parent = *(ctrl->parent);

38 } else {

39 pr_warn("irq: parent of %s missingn",

40 ctrl->name);

41 kfree(intc->irqs);

42 kfree(intc);

43 continue;

44 }

45 } else { // 主中断控制器

46 intc->reg_pending = reg_base + ctrl->offset; //SRCPND

47 intc->reg_mask = reg_base + ctrl->offset + 0x08; //INTMSK

48 intc->reg_intpnd = reg_base + ctrl->offset + 0x10; //INTPND

49 }

51 s3c24xx_clear_intc(intc); // 清除中断

52 s3c_intc[i] = intc;

53 }

54 // 将handle_arch_irq设置为s3c24xx_handle_irq，这样在发生中断后，会从汇编entry-armv.S中

55 // 调转到s3c24xx_handle_irq

56 set_handle_irq(s3c24xx_handle_irq);

58 return 0;

59 }

中断控制启动的初始化，结构体s3c24xx_irq_ops_of中的map和xlate还没有分析，放到下面分析。

四、interrupts属性的解析

在内核启动期间解析设备树，将device_node转换为platform_device的时候会处理节点中的interrupts属性，将其转换为irq resource，同时在所属的irq domain中建立起hwirq到virq的映射，下面列出主要的函数调用，期间就会调用上面中断控制器的irq_domain的s3c24xx_irq_ops_of中的xlate和map：

设备树 TQ2440 中断

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