mirror of
https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git
synced 2025-12-03 05:11:14 +08:00
add 08_Interrupt/16
This commit is contained in:
weidongshan
@@ -15,7 +15,6 @@
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* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
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* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
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* 本节视频源码在GIT仓库里
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```shell
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@@ -91,13 +90,15 @@
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### 2. 硬件模型
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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。
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下图中列出了链式中断控制器、层级中断控制器，本节课程只涉及左边的链式中断控制器。
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我们实现一些虚拟的中断控制器，如下图所示。
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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。
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实际板子中，我们可以通过按键触发中断。
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我们实现一些虚拟的中断控制器，如下图所示。
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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。
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||||
实际板子中，我们可以通过按键触发中断。
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||||
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。
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283
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.md
Normal file
283
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.md
Normal file
@@ -0,0 +1,283 @@
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## legacy方式代码的上机实验
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参考资料：
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* [linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析](http://www.wowotech.net/irq_subsystem/gic_driver.html)
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* Linux 4.9.88内核源码
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* `Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c`
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* `Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi`
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* Linux 5.4内核源码
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* `Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c`
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* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
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* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
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* 芯片手册
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* IMX6ULL: imx6ullrm.pdf
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* STM32MP157: DM00327659.pdf
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* 本节视频源码在GIT仓库里
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```shell
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doc_and_source_for_drivers\
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IMX6ULL\source\08_Interrupt\
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04_virtual_int_controller_legacy_ok
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doc_and_source_for_drivers\
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STM32MP157\source\A7\08_Interrupt\
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04_virtual_int_controller_legacy_ok
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```
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### 1. 确定中断号n
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查看芯片手册，选择一个保留的、未使用的GIC SPI中断即可。
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#### 1.1 IMX6ULL
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看芯片手册第3章：
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看上图，选择122号中断，它是SPI里的122号中断，GIC里的编号是(32+122)=154。
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#### 1.2 STM32MP157
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看芯片手册第21.2节：
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看上图，选择210号中断，它是SPI里的210号中断，GIC里的编号是(32+210)=242。
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### 2. 怎么触发中断
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可以通过devmem命令直接写GIC的PENDING寄存区。
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GICD_ISPENDRn有多个寄存器，每个寄存器中每一位对应一个GIC中断，写入1就可以触发该中断。
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写哪一个GICD_ISPENDRn寄存器？写哪一位？使用下列公式来确定：
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查看内核设备树文件imx6ull.dtsi、stm32mp151.dtsi，可以知道：
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* IMX6ULL的GIC Distributor 地址是：0x00a01000
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* STM32MP157的GIC Distributor 地址是：0xa0021000
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| 芯片 | SPI中断号 | GIC中断号 | n,bit | GICD_ISPENDRn地址 | 命令 |
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| ---------- | --------- | --------- | ----- | ----------------- | ---------------------------- |
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| IMX6LLL | 122 | 154 | 4,26 | 0xa01210 | devmem 0xa01210 32 0x4000000 |
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||||
| STM32MP157 | 210 | 242 | 7,18 | 0xa002121c | devmem 0xa002121c 32 0x40000 |
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### 3. 上机实验
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#### 3.1 设置工具链
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##### 1. STM32MP157
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```shell
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export ARCH=arm
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export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
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export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
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```
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##### 2. IMX6ULL
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```shell
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export ARCH=arm
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||||
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
|
||||
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
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```
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#### 3.2 编译、替换设备树
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##### 1. STM32MP157
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* 修改`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts`，添加如下代码：
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```shell
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/ {
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||||
virtual_intc: virtual_intc_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,virtual_intc";
|
||||
|
||||
interrupt-controller;
|
||||
#interrupt-cells = <2>;
|
||||
|
||||
interrupt-parent = <&intc>;
|
||||
interrupts = <GIC_SPI 210 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
gpio_keys_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&virtual_intc>;
|
||||
interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
};
|
||||
};
|
||||
```
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|
||||
* 编译设备树：
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||||
在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令,
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||||
得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb`
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```shell
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||||
make dtbs
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||||
```
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||||
|
||||
* 复制到NFS目录：
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||||
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```shell
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||||
$ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/
|
||||
```
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||||
|
||||
* 开发板上挂载NFS文件系统
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||||
|
||||
* vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)
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||||
```shell
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||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999
|
||||
192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
```
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||||
|
||||
* vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137
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```shell
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||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
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||||
```
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||||
* 更新设备树
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```shell
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||||
[root@100ask:~]# mount /dev/mmcblk2p2 /boot
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||||
[root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
|
||||
[root@100ask:~]# sync
|
||||
```
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||||
* 重启开发板
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##### 2. IMX6ULL
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* 修改`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts`，添加如下代码：
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||||
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```shell
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||||
/ {
|
||||
virtual_intc: virtual_intc_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,virtual_intc";
|
||||
|
||||
interrupt-controller;
|
||||
#interrupt-cells = <2>;
|
||||
|
||||
interrupt-parent = <&intc>;
|
||||
interrupts = <GIC_SPI 122 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
gpio_keys_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&virtual_intc>;
|
||||
interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
};
|
||||
};
|
||||
```
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||||
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||||
* 编译设备树：
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在Ubuntu的IMX6ULL内核目录下执行如下命令,
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得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb`
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||||
```shell
|
||||
make dtbs
|
||||
```
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||||
|
||||
* 复制到NFS目录：
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||||
|
||||
```shell
|
||||
$ cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/
|
||||
```
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||||
|
||||
* 开发板上挂载NFS文件系统
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||||
|
||||
* vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)
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||||
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||||
```shell
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||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999
|
||||
192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
```
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||||
|
||||
* vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
```
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||||
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||||
* 更新设备树
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```shell
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||||
[root@100ask:~]# cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
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||||
[root@100ask:~]# sync
|
||||
```
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||||
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||||
* 重启开发板
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#### 3.3 编译、安装驱动程序
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* 编译：
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* 在Ubuntu上
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* 修改`003_virtual_int_controller_legacy`中的Makefile，指定内核路径`KERN_DIR`，在执行`make`命令即可。
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* 安装：
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* 在开发板上
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||||
* 挂载NFS，复制文件，insmod，类似如下命令：
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```shell
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||||
mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
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||||
// 对于IMX6ULL，想看到驱动打印信息，需要先执行
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||||
echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk
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||||
insmod -f /mnt/virtual_int_controller.ko
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||||
// 安装virtual_int_controller之后即可进入/sys/kernel/irq目录查看分配的中断号
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||||
insmod -f /mnt/gpio_key_drv.ko
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||||
cat /proc/interrupts
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||||
// 触发中断
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devmem 0xa01210 32 0x4000000 // imx6ull
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||||
devmem 0xa002121c 32 0x40000 // stm32mp157
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||||
```
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||||
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||||
* 观察内核打印的信息
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||||
BIN
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.tif
Normal file
BIN
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.tif
Normal file
Binary file not shown.
52
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/17_链式中断控制器驱动程序编写_linear方式本.md
Normal file
52
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/17_链式中断控制器驱动程序编写_linear方式本.md
Normal file
@@ -0,0 +1,52 @@
|
||||
## 链式中断控制器驱动程序编写_linear方式
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||||
参考资料：
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||||
* [linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析](http://www.wowotech.net/irq_subsystem/gic_driver.html)
|
||||
|
||||
* Linux 4.9.88内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c`
|
||||
* `Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi`
|
||||
|
||||
* Linux 5.4内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c`
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
|
||||
* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
|
||||
|
||||
* 本节视频源码在GIT仓库里
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||||
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||||
```shell
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||||
doc_and_source_for_drivers\
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||||
IMX6ULL\source\08_Interrupt\
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||||
05_virtual_int_controller_linear_ok
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||||
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
STM32MP157\source\A7\08_Interrupt\
|
||||
05_virtual_int_controller_linear_ok
|
||||
```
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### 1. 两种方式的对比
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linear、legacy方式，都是用来编写链式中断控制器驱动程序，它们的关系如下表所示。
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| | legacy | linear |
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| ------------ | --------------------------------------------- | --------------------- |
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| 函数 | irq_domain_add_legacy | irq_domain_add_linear |
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| irq_desc | 一次性分配完 | 用到再分配 |
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| (hwirq,virq) | domain->linear_revmap[hwirq] = irq_data->irq; | 同左边 |
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### 2. 编程
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||||
### 3. 上机实验
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||||
跟上节视频操作完全一样，参考《16_legacy方式代码的上机实验.md》
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||||
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||||
128
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/18_层级中断控制器驱动程序编写与实验.md
Normal file
128
IMX6ULL/doc_pic/08_Interrupt/18_层级中断控制器驱动程序编写与实验.md
Normal file
@@ -0,0 +1,128 @@
|
||||
## 层级中断控制器驱动程序编写与实验
|
||||
|
||||
参考资料：
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|
||||
* [linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析](http://www.wowotech.net/irq_subsystem/gic_driver.html)
|
||||
|
||||
* Linux 4.9.88内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c`
|
||||
* `Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi`
|
||||
|
||||
* Linux 5.4内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c`
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
|
||||
* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
|
||||
|
||||
* 本节视频源码在GIT仓库里
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
IMX6ULL\source\08_Interrupt\
|
||||
06_virtual_int_controller_hierarchy_ok
|
||||
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
STM32MP157\source\A7\08_Interrupt\
|
||||
06_virtual_int_controller_hierarchy_ok
|
||||
```
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||||
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||||
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||||
### 1. 层级中断控制器的重要函数和结构体
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#### 1.1 回顾处理流程
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为方便描述，假设下级的链式中断控制器就是GPIO控制器。
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||||
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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)
|
||||
* 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, ...)`
|
||||
* 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
|
||||
* 它会调用父级irq_dataA->irq_chip的函数
|
||||
|
||||
#### 1.2 irq_domain的核心作用
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||||
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。
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||||
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||||
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。
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||||
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
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||||
|
||||
```shell
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||||
gpio_keys_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&gpio5>;
|
||||
interrupts = <3 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,
|
||||
};
|
||||
```
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||||
|
||||
* 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
|
||||
* 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
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||||
* 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
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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。
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### 2. 硬件模型
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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。
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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。
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||||
我们实现一些虚拟的中断控制器，如下图所示。
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||||
实际板子中，我们可以通过按键触发中断。
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||||
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。
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### 3. 编程
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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。
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After Width: | Height: | Size: 10 KiB |
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
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||||
# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
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# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
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# 2.1 ARCH, 比如: export ARCH=arm64
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||||
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
|
||||
# 2.3 PATH, 比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin
|
||||
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
|
||||
# 请参考各开发板的高级用户使用手册
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||||
KERN_DIR = /home/book/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88
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all:
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||||
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
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clean:
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make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
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||||
rm -rf modules.order
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||||
obj-m += virtual_int_controller.o
|
||||
obj-m += gpio_key_drv.o
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||||
@@ -0,0 +1,125 @@
|
||||
#include <linux/module.h>
|
||||
|
||||
#include <linux/fs.h>
|
||||
#include <linux/errno.h>
|
||||
#include <linux/miscdevice.h>
|
||||
#include <linux/kernel.h>
|
||||
#include <linux/major.h>
|
||||
#include <linux/mutex.h>
|
||||
#include <linux/proc_fs.h>
|
||||
#include <linux/seq_file.h>
|
||||
#include <linux/stat.h>
|
||||
#include <linux/init.h>
|
||||
#include <linux/device.h>
|
||||
#include <linux/tty.h>
|
||||
#include <linux/kmod.h>
|
||||
#include <linux/gfp.h>
|
||||
#include <linux/gpio/consumer.h>
|
||||
#include <linux/platform_device.h>
|
||||
#include <linux/of_gpio.h>
|
||||
#include <linux/of_irq.h>
|
||||
#include <linux/interrupt.h>
|
||||
#include <linux/irq.h>
|
||||
#include <linux/slab.h>
|
||||
|
||||
|
||||
struct gpio_key{
|
||||
char name[100];
|
||||
int irq;
|
||||
int cnt;
|
||||
} ;
|
||||
|
||||
static struct gpio_key gpio_keys_100ask[100];
|
||||
|
||||
static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
|
||||
{
|
||||
struct gpio_key *gpio_key = dev_id;
|
||||
|
||||
|
||||
printk("gpio_key_isr %s cnt %d\n", gpio_key->name, gpio_key->cnt++);
|
||||
|
||||
return IRQ_HANDLED;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 1. 从platform_device获得GPIO
|
||||
* 2. gpio=>irq
|
||||
* 3. request_irq
|
||||
*/
|
||||
static int gpio_key_probe(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
int err;
|
||||
int i = 0;
|
||||
int irq;
|
||||
|
||||
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
|
||||
|
||||
while (1)
|
||||
{
|
||||
irq = platform_get_irq(pdev, i);
|
||||
if (irq <= 0)
|
||||
break;
|
||||
gpio_keys_100ask[i].irq = irq;
|
||||
sprintf(gpio_keys_100ask[i].name, "100as_virtual_key%d", i);
|
||||
|
||||
err = devm_request_irq(&pdev->dev, gpio_keys_100ask[i].irq, gpio_key_isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, gpio_keys_100ask[i].name, &gpio_keys_100ask[i]);
|
||||
printk("devm_request_irq %d for %s, err = %d\n", irq, gpio_keys_100ask[i].name, err);
|
||||
i++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int gpio_key_remove(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static const struct of_device_id ask100_keys[] = {
|
||||
{ .compatible = "100ask,gpio_key" },
|
||||
{ },
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 1. 定义platform_driver */
|
||||
static struct platform_driver gpio_keys_driver = {
|
||||
.probe = gpio_key_probe,
|
||||
.remove = gpio_key_remove,
|
||||
.driver = {
|
||||
.name = "100ask_gpio_key",
|
||||
.of_match_table = ask100_keys,
|
||||
},
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 2. 在入口函数注册platform_driver */
|
||||
static int __init gpio_key_init(void)
|
||||
{
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
|
||||
err = platform_driver_register(&gpio_keys_driver);
|
||||
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 3. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数
|
||||
* 卸载platform_driver
|
||||
*/
|
||||
static void __exit gpio_key_exit(void)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
|
||||
platform_driver_unregister(&gpio_keys_driver);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点 */
|
||||
|
||||
module_init(gpio_key_init);
|
||||
module_exit(gpio_key_exit);
|
||||
|
||||
MODULE_LICENSE("GPL");
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,173 @@
|
||||
#include <linux/kernel.h>
|
||||
#include <linux/module.h>
|
||||
#include <linux/clk.h>
|
||||
#include <linux/err.h>
|
||||
#include <linux/init.h>
|
||||
#include <linux/interrupt.h>
|
||||
#include <linux/io.h>
|
||||
#include <linux/random.h>
|
||||
#include <linux/irq.h>
|
||||
#include <linux/irqdomain.h>
|
||||
#include <linux/irqchip/chained_irq.h>
|
||||
#include <linux/platform_device.h>
|
||||
#include <linux/pm_runtime.h>
|
||||
#include <linux/slab.h>
|
||||
#include <linux/gpio/driver.h>
|
||||
/* FIXME: for gpio_get_value() replace this with direct register read */
|
||||
#include <linux/gpio.h>
|
||||
#include <linux/of.h>
|
||||
#include <linux/of_device.h>
|
||||
#include <linux/bug.h>
|
||||
#include <linux/random.h>
|
||||
|
||||
static struct irq_domain *virtual_intc_domain;
|
||||
|
||||
static int virtual_intc_get_hwirq(void)
|
||||
{
|
||||
return get_random_int() & 0x3;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_handler(struct irq_desc *desc)
|
||||
{
|
||||
/* 它的功能时分辨是哪一个hwirq, 调用对应的irq_desc[].handle_irq */
|
||||
int hwirq;
|
||||
|
||||
struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
|
||||
|
||||
chained_irq_enter(chip, desc);
|
||||
|
||||
/* a. 分辨中断 */
|
||||
hwirq = virtual_intc_get_hwirq();
|
||||
|
||||
/* b. 调用irq_desc[].handle_irq(handleC) */
|
||||
generic_handle_irq(irq_find_mapping(virtual_intc_domain, hwirq));
|
||||
|
||||
chained_irq_exit(chip, desc);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_ack(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_mask(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_mask_ack(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_unmask(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_eoi(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static struct irq_chip virtual_intc_irq_chip = {
|
||||
.name = "100ask_virtual_intc",
|
||||
.irq_ack = virtual_intc_irq_ack ,
|
||||
.irq_mask = virtual_intc_irq_mask ,
|
||||
.irq_mask_ack = virtual_intc_irq_mask_ack ,
|
||||
.irq_unmask = virtual_intc_irq_unmask ,
|
||||
.irq_eoi = virtual_intc_irq_eoi ,
|
||||
};
|
||||
|
||||
static int virtual_intc_irq_map(struct irq_domain *h, unsigned int virq,
|
||||
irq_hw_number_t hw)
|
||||
{
|
||||
/* 1. 给virq提供处理函数
|
||||
* 2. 提供irq_chip用来mask/unmask中断
|
||||
*/
|
||||
|
||||
irq_set_chip_data(virq, h->host_data);
|
||||
//irq_set_chip_and_handler(virq, &virtual_intc_irq_chip, handle_edge_irq); /* handle_edge_irq就是handleC */
|
||||
irq_set_chip_and_handler(virq, &virtual_intc_irq_chip, handle_level_irq); /* handle_level_irq就是handleC */
|
||||
//irq_set_nested_thread(virq, 1);
|
||||
//irq_set_noprobe(virq);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static const struct irq_domain_ops virtual_intc_domain_ops = {
|
||||
.xlate = irq_domain_xlate_onetwocell,
|
||||
.map = virtual_intc_irq_map,
|
||||
};
|
||||
|
||||
static int virtual_intc_probe(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
|
||||
int irq_to_parent;
|
||||
int irq_base;
|
||||
|
||||
/* 1. virutal intc 会向GIC发出n号中断 */
|
||||
/* 1.1 从设备树里获得virq_n */
|
||||
irq_to_parent = platform_get_irq(pdev, 0);
|
||||
printk("virtual_intc_probe irq_to_parent = %d\n", irq_to_parent);
|
||||
|
||||
/* 1.2 设置它的irq_desc[].handle_irq, 它的功能时分辨是哪一个hwirq, 调用对应的irq_desc[].handle_irq */
|
||||
irq_set_chained_handler_and_data(irq_to_parent, virtual_intc_irq_handler, NULL);
|
||||
|
||||
|
||||
/* 2. 分配/设置/注册一个irq_domain */
|
||||
irq_base = irq_alloc_descs(-1, 0, 4, numa_node_id());
|
||||
printk("virtual_intc_probe irq_base = %d\n", irq_base);
|
||||
|
||||
virtual_intc_domain = irq_domain_add_legacy(np, 4, irq_base, 0,
|
||||
&virtual_intc_domain_ops, NULL);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
static int virtual_intc_remove(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
static const struct of_device_id virtual_intc_of_match[] = {
|
||||
{ .compatible = "100ask,virtual_intc", },
|
||||
{ },
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
static struct platform_driver virtual_intc_driver = {
|
||||
.probe = virtual_intc_probe,
|
||||
.remove = virtual_intc_remove,
|
||||
.driver = {
|
||||
.name = "100ask_virtual_intc",
|
||||
.of_match_table = of_match_ptr(virtual_intc_of_match),
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
/* 1. 入口函数 */
|
||||
static int __init virtual_intc_init(void)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
/* 1.1 注册一个platform_driver */
|
||||
return platform_driver_register(&virtual_intc_driver);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* 2. 出口函数 */
|
||||
static void __exit virtual_intc_exit(void)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
/* 2.1 反注册platform_driver */
|
||||
platform_driver_unregister(&virtual_intc_driver);
|
||||
}
|
||||
|
||||
module_init(virtual_intc_init);
|
||||
module_exit(virtual_intc_exit);
|
||||
|
||||
MODULE_LICENSE("GPL");
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,26 @@
|
||||
|
||||
#define n 100
|
||||
|
||||
/{
|
||||
virtual_intc: virtual_intc_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,virtual_intc";
|
||||
|
||||
interrupt-controller;
|
||||
#interrupt-cells = <2>;
|
||||
|
||||
interrupt-parent = <&intc>;
|
||||
//interrupts = <GIC_SPI 210 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; // stm32mp157
|
||||
interrupts = <GIC_SPI 122 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; // imx6ull
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
gpio_keys_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&virtual_intc>;
|
||||
interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
};
|
||||
|
||||
};
|
||||
@@ -293,7 +293,12 @@ git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git
|
||||
15_链式中断控制器驱动程序编写
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
* 2021.07.04 发布"Interrupt子系统"
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
16_legacy方式代码的上机实验
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -15,7 +15,6 @@
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
|
||||
* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
|
||||
|
||||
|
||||
* 本节视频源码在GIT仓库里
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
@@ -91,13 +90,15 @@
|
||||
|
||||
### 2. 硬件模型
|
||||
|
||||
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。
|
||||
下图中列出了链式中断控制器、层级中断控制器，本节课程只涉及左边的链式中断控制器。
|
||||
|
||||
我们实现一些虚拟的中断控制器，如下图所示。
|
||||
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。
|
||||
|
||||
实际板子中，我们可以通过按键触发中断。
|
||||
我们实现一些虚拟的中断控制器，如下图所示。
|
||||
|
||||
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。
|
||||
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。
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
283
STM32MP157/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.md
Normal file
283
STM32MP157/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.md
Normal file
@@ -0,0 +1,283 @@
|
||||
## legacy方式代码的上机实验
|
||||
|
||||
参考资料：
|
||||
|
||||
* [linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析](http://www.wowotech.net/irq_subsystem/gic_driver.html)
|
||||
|
||||
* Linux 4.9.88内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c`
|
||||
* `Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi`
|
||||
|
||||
* Linux 5.4内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c`
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
|
||||
* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
|
||||
|
||||
* 芯片手册
|
||||
|
||||
* IMX6ULL: imx6ullrm.pdf
|
||||
* STM32MP157: DM00327659.pdf
|
||||
|
||||
* 本节视频源码在GIT仓库里
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
IMX6ULL\source\08_Interrupt\
|
||||
04_virtual_int_controller_legacy_ok
|
||||
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
STM32MP157\source\A7\08_Interrupt\
|
||||
04_virtual_int_controller_legacy_ok
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```
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### 1. 确定中断号n
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查看芯片手册，选择一个保留的、未使用的GIC SPI中断即可。
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#### 1.1 IMX6ULL
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看芯片手册第3章：
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看上图，选择122号中断，它是SPI里的122号中断，GIC里的编号是(32+122)=154。
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#### 1.2 STM32MP157
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看芯片手册第21.2节：
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看上图，选择210号中断，它是SPI里的210号中断，GIC里的编号是(32+210)=242。
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### 2. 怎么触发中断
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可以通过devmem命令直接写GIC的PENDING寄存区。
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GICD_ISPENDRn有多个寄存器，每个寄存器中每一位对应一个GIC中断，写入1就可以触发该中断。
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写哪一个GICD_ISPENDRn寄存器？写哪一位？使用下列公式来确定：
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查看内核设备树文件imx6ull.dtsi、stm32mp151.dtsi，可以知道：
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* IMX6ULL的GIC Distributor 地址是：0x00a01000
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* STM32MP157的GIC Distributor 地址是：0xa0021000
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| 芯片 | SPI中断号 | GIC中断号 | n,bit | GICD_ISPENDRn地址 | 命令 |
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| ---------- | --------- | --------- | ----- | ----------------- | ---------------------------- |
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||||
| IMX6LLL | 122 | 154 | 4,26 | 0xa01210 | devmem 0xa01210 32 0x4000000 |
|
||||
| STM32MP157 | 210 | 242 | 7,18 | 0xa002121c | devmem 0xa002121c 32 0x40000 |
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### 3. 上机实验
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#### 3.1 设置工具链
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##### 1. STM32MP157
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```shell
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export ARCH=arm
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||||
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
|
||||
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
|
||||
```
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||||
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||||
##### 2. IMX6ULL
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
export ARCH=arm
|
||||
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
|
||||
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
|
||||
```
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||||
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||||
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||||
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||||
#### 3.2 编译、替换设备树
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||||
##### 1. STM32MP157
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||||
* 修改`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts`，添加如下代码：
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||||
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||||
```shell
|
||||
/ {
|
||||
virtual_intc: virtual_intc_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,virtual_intc";
|
||||
|
||||
interrupt-controller;
|
||||
#interrupt-cells = <2>;
|
||||
|
||||
interrupt-parent = <&intc>;
|
||||
interrupts = <GIC_SPI 210 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
gpio_keys_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&virtual_intc>;
|
||||
interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
};
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
* 编译设备树：
|
||||
在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令,
|
||||
得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb`
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
make dtbs
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 复制到NFS目录：
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
$ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 开发板上挂载NFS文件系统
|
||||
|
||||
* vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999
|
||||
192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
```
|
||||
|
||||
* vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 更新设备树
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
[root@100ask:~]# mount /dev/mmcblk2p2 /boot
|
||||
[root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
|
||||
[root@100ask:~]# sync
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 重启开发板
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||||
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||||
|
||||
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||||
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||||
##### 2. IMX6ULL
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||||
|
||||
* 修改`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts`，添加如下代码：
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||||
|
||||
```shell
|
||||
/ {
|
||||
virtual_intc: virtual_intc_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,virtual_intc";
|
||||
|
||||
interrupt-controller;
|
||||
#interrupt-cells = <2>;
|
||||
|
||||
interrupt-parent = <&intc>;
|
||||
interrupts = <GIC_SPI 122 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
gpio_keys_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&virtual_intc>;
|
||||
interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
};
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
* 编译设备树：
|
||||
在Ubuntu的IMX6ULL内核目录下执行如下命令,
|
||||
得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb`
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
make dtbs
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 复制到NFS目录：
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
$ cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 开发板上挂载NFS文件系统
|
||||
|
||||
* vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999
|
||||
192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
```
|
||||
|
||||
* vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 更新设备树
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
[root@100ask:~]# cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
|
||||
[root@100ask:~]# sync
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 重启开发板
|
||||
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||||
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||||
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||||
#### 3.3 编译、安装驱动程序
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||||
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||||
* 编译：
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||||
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||||
* 在Ubuntu上
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||||
* 修改`003_virtual_int_controller_legacy`中的Makefile，指定内核路径`KERN_DIR`，在执行`make`命令即可。
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||||
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||||
* 安装：
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||||
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||||
* 在开发板上
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||||
|
||||
* 挂载NFS，复制文件，insmod，类似如下命令：
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||||
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||||
```shell
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||||
mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
|
||||
// 对于IMX6ULL，想看到驱动打印信息，需要先执行
|
||||
echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk
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||||
|
||||
insmod -f /mnt/virtual_int_controller.ko
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||||
// 安装virtual_int_controller之后即可进入/sys/kernel/irq目录查看分配的中断号
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||||
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||||
insmod -f /mnt/gpio_key_drv.ko
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||||
cat /proc/interrupts
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||||
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||||
// 触发中断
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||||
devmem 0xa01210 32 0x4000000 // imx6ull
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||||
devmem 0xa002121c 32 0x40000 // stm32mp157
|
||||
```
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||||
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||||
* 观察内核打印的信息
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||||
BIN
STM32MP157/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.tif
Normal file
BIN
STM32MP157/doc_pic/08_Interrupt/16_legacy方式代码的上机实验.tif
Normal file
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,52 @@
|
||||
## 链式中断控制器驱动程序编写_linear方式
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||||
|
||||
参考资料：
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||||
* [linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析](http://www.wowotech.net/irq_subsystem/gic_driver.html)
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||||
* Linux 4.9.88内核源码
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||||
|
||||
* `Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c`
|
||||
* `Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi`
|
||||
|
||||
* Linux 5.4内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c`
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
|
||||
* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
|
||||
|
||||
* 本节视频源码在GIT仓库里
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||||
```shell
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||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
IMX6ULL\source\08_Interrupt\
|
||||
05_virtual_int_controller_linear_ok
|
||||
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
STM32MP157\source\A7\08_Interrupt\
|
||||
05_virtual_int_controller_linear_ok
|
||||
```
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||||
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### 1. 两种方式的对比
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linear、legacy方式，都是用来编写链式中断控制器驱动程序，它们的关系如下表所示。
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| | legacy | linear |
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||||
| ------------ | --------------------------------------------- | --------------------- |
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| 函数 | irq_domain_add_legacy | irq_domain_add_linear |
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||||
| irq_desc | 一次性分配完 | 用到再分配 |
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| (hwirq,virq) | domain->linear_revmap[hwirq] = irq_data->irq; | 同左边 |
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### 2. 编程
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### 3. 上机实验
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||||
跟上节视频操作完全一样，参考《16_legacy方式代码的上机实验.md》
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||||
128
STM32MP157/doc_pic/08_Interrupt/18_层级中断控制器驱动程序编写与实验.md
Normal file
128
STM32MP157/doc_pic/08_Interrupt/18_层级中断控制器驱动程序编写与实验.md
Normal file
@@ -0,0 +1,128 @@
|
||||
## 层级中断控制器驱动程序编写与实验
|
||||
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||||
参考资料：
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|
||||
* [linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析](http://www.wowotech.net/irq_subsystem/gic_driver.html)
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||||
|
||||
* Linux 4.9.88内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c`
|
||||
* `Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi`
|
||||
|
||||
* Linux 5.4内核源码
|
||||
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c`
|
||||
* `Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c`
|
||||
* `Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi`
|
||||
|
||||
* 本节视频源码在GIT仓库里
|
||||
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||||
```shell
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
IMX6ULL\source\08_Interrupt\
|
||||
06_virtual_int_controller_hierarchy_ok
|
||||
|
||||
doc_and_source_for_drivers\
|
||||
STM32MP157\source\A7\08_Interrupt\
|
||||
06_virtual_int_controller_hierarchy_ok
|
||||
```
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||||
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||||
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### 1. 层级中断控制器的重要函数和结构体
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#### 1.1 回顾处理流程
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为方便描述，假设下级的链式中断控制器就是GPIO控制器。
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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)
|
||||
* 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：
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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
|
||||
* 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
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||||
* 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
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||||
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。
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||||
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||||
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。
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||||
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||||
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
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||||
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||||
```shell
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||||
gpio_keys_100ask {
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||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&gpio5>;
|
||||
interrupts = <3 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>,
|
||||
};
|
||||
```
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||||
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||||
* 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
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||||
* 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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||||
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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。
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||||
### 2. 硬件模型
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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。
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||||
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。
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||||
我们实现一些虚拟的中断控制器，如下图所示。
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||||
实际板子中，我们可以通过按键触发中断。
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||||
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。
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||||
### 3. 编程
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||||
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。
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||||
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||||
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||||
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||||
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 54 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 29 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 202 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 49 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 11 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 10 KiB |
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
|
||||
# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
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||||
# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
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||||
# 2.1 ARCH, 比如: export ARCH=arm64
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||||
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
|
||||
# 2.3 PATH, 比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin
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||||
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
|
||||
# 请参考各开发板的高级用户使用手册
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||||
KERN_DIR = /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4
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||||
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||||
all:
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make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
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clean:
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make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
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rm -rf modules.order
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||||
obj-m += virtual_int_controller.o
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||||
obj-m += gpio_key_drv.o
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||||
|
||||
@@ -0,0 +1,125 @@
|
||||
#include <linux/module.h>
|
||||
|
||||
#include <linux/fs.h>
|
||||
#include <linux/errno.h>
|
||||
#include <linux/miscdevice.h>
|
||||
#include <linux/kernel.h>
|
||||
#include <linux/major.h>
|
||||
#include <linux/mutex.h>
|
||||
#include <linux/proc_fs.h>
|
||||
#include <linux/seq_file.h>
|
||||
#include <linux/stat.h>
|
||||
#include <linux/init.h>
|
||||
#include <linux/device.h>
|
||||
#include <linux/tty.h>
|
||||
#include <linux/kmod.h>
|
||||
#include <linux/gfp.h>
|
||||
#include <linux/gpio/consumer.h>
|
||||
#include <linux/platform_device.h>
|
||||
#include <linux/of_gpio.h>
|
||||
#include <linux/of_irq.h>
|
||||
#include <linux/interrupt.h>
|
||||
#include <linux/irq.h>
|
||||
#include <linux/slab.h>
|
||||
|
||||
|
||||
struct gpio_key{
|
||||
char name[100];
|
||||
int irq;
|
||||
int cnt;
|
||||
} ;
|
||||
|
||||
static struct gpio_key gpio_keys_100ask[100];
|
||||
|
||||
static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
|
||||
{
|
||||
struct gpio_key *gpio_key = dev_id;
|
||||
|
||||
|
||||
printk("gpio_key_isr %s cnt %d\n", gpio_key->name, gpio_key->cnt++);
|
||||
|
||||
return IRQ_HANDLED;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 1. 从platform_device获得GPIO
|
||||
* 2. gpio=>irq
|
||||
* 3. request_irq
|
||||
*/
|
||||
static int gpio_key_probe(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
int err;
|
||||
int i = 0;
|
||||
int irq;
|
||||
|
||||
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
|
||||
|
||||
while (1)
|
||||
{
|
||||
irq = platform_get_irq(pdev, i);
|
||||
if (irq <= 0)
|
||||
break;
|
||||
gpio_keys_100ask[i].irq = irq;
|
||||
sprintf(gpio_keys_100ask[i].name, "100as_virtual_key%d", i);
|
||||
|
||||
err = devm_request_irq(&pdev->dev, gpio_keys_100ask[i].irq, gpio_key_isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, gpio_keys_100ask[i].name, &gpio_keys_100ask[i]);
|
||||
printk("devm_request_irq %d for %s, err = %d\n", irq, gpio_keys_100ask[i].name, err);
|
||||
i++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int gpio_key_remove(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static const struct of_device_id ask100_keys[] = {
|
||||
{ .compatible = "100ask,gpio_key" },
|
||||
{ },
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 1. 定义platform_driver */
|
||||
static struct platform_driver gpio_keys_driver = {
|
||||
.probe = gpio_key_probe,
|
||||
.remove = gpio_key_remove,
|
||||
.driver = {
|
||||
.name = "100ask_gpio_key",
|
||||
.of_match_table = ask100_keys,
|
||||
},
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 2. 在入口函数注册platform_driver */
|
||||
static int __init gpio_key_init(void)
|
||||
{
|
||||
int err;
|
||||
|
||||
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
|
||||
err = platform_driver_register(&gpio_keys_driver);
|
||||
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 3. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数
|
||||
* 卸载platform_driver
|
||||
*/
|
||||
static void __exit gpio_key_exit(void)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
|
||||
platform_driver_unregister(&gpio_keys_driver);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点 */
|
||||
|
||||
module_init(gpio_key_init);
|
||||
module_exit(gpio_key_exit);
|
||||
|
||||
MODULE_LICENSE("GPL");
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,173 @@
|
||||
#include <linux/kernel.h>
|
||||
#include <linux/module.h>
|
||||
#include <linux/clk.h>
|
||||
#include <linux/err.h>
|
||||
#include <linux/init.h>
|
||||
#include <linux/interrupt.h>
|
||||
#include <linux/io.h>
|
||||
#include <linux/random.h>
|
||||
#include <linux/irq.h>
|
||||
#include <linux/irqdomain.h>
|
||||
#include <linux/irqchip/chained_irq.h>
|
||||
#include <linux/platform_device.h>
|
||||
#include <linux/pm_runtime.h>
|
||||
#include <linux/slab.h>
|
||||
#include <linux/gpio/driver.h>
|
||||
/* FIXME: for gpio_get_value() replace this with direct register read */
|
||||
#include <linux/gpio.h>
|
||||
#include <linux/of.h>
|
||||
#include <linux/of_device.h>
|
||||
#include <linux/bug.h>
|
||||
#include <linux/random.h>
|
||||
|
||||
static struct irq_domain *virtual_intc_domain;
|
||||
|
||||
static int virtual_intc_get_hwirq(void)
|
||||
{
|
||||
return get_random_int() & 0x3;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_handler(struct irq_desc *desc)
|
||||
{
|
||||
/* 它的功能时分辨是哪一个hwirq, 调用对应的irq_desc[].handle_irq */
|
||||
int hwirq;
|
||||
|
||||
struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
|
||||
|
||||
chained_irq_enter(chip, desc);
|
||||
|
||||
/* a. 分辨中断 */
|
||||
hwirq = virtual_intc_get_hwirq();
|
||||
|
||||
/* b. 调用irq_desc[].handle_irq(handleC) */
|
||||
generic_handle_irq(irq_find_mapping(virtual_intc_domain, hwirq));
|
||||
|
||||
chained_irq_exit(chip, desc);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_ack(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_mask(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_mask_ack(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_unmask(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void virtual_intc_irq_eoi(struct irq_data *data)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static struct irq_chip virtual_intc_irq_chip = {
|
||||
.name = "100ask_virtual_intc",
|
||||
.irq_ack = virtual_intc_irq_ack ,
|
||||
.irq_mask = virtual_intc_irq_mask ,
|
||||
.irq_mask_ack = virtual_intc_irq_mask_ack ,
|
||||
.irq_unmask = virtual_intc_irq_unmask ,
|
||||
.irq_eoi = virtual_intc_irq_eoi ,
|
||||
};
|
||||
|
||||
static int virtual_intc_irq_map(struct irq_domain *h, unsigned int virq,
|
||||
irq_hw_number_t hw)
|
||||
{
|
||||
/* 1. 给virq提供处理函数
|
||||
* 2. 提供irq_chip用来mask/unmask中断
|
||||
*/
|
||||
|
||||
irq_set_chip_data(virq, h->host_data);
|
||||
//irq_set_chip_and_handler(virq, &virtual_intc_irq_chip, handle_edge_irq); /* handle_edge_irq就是handleC */
|
||||
irq_set_chip_and_handler(virq, &virtual_intc_irq_chip, handle_level_irq); /* handle_level_irq就是handleC */
|
||||
//irq_set_nested_thread(virq, 1);
|
||||
//irq_set_noprobe(virq);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static const struct irq_domain_ops virtual_intc_domain_ops = {
|
||||
.xlate = irq_domain_xlate_onetwocell,
|
||||
.map = virtual_intc_irq_map,
|
||||
};
|
||||
|
||||
static int virtual_intc_probe(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
|
||||
int irq_to_parent;
|
||||
int irq_base;
|
||||
|
||||
/* 1. virutal intc 会向GIC发出n号中断 */
|
||||
/* 1.1 从设备树里获得virq_n */
|
||||
irq_to_parent = platform_get_irq(pdev, 0);
|
||||
printk("virtual_intc_probe irq_to_parent = %d\n", irq_to_parent);
|
||||
|
||||
/* 1.2 设置它的irq_desc[].handle_irq, 它的功能时分辨是哪一个hwirq, 调用对应的irq_desc[].handle_irq */
|
||||
irq_set_chained_handler_and_data(irq_to_parent, virtual_intc_irq_handler, NULL);
|
||||
|
||||
|
||||
/* 2. 分配/设置/注册一个irq_domain */
|
||||
irq_base = irq_alloc_descs(-1, 0, 4, numa_node_id());
|
||||
printk("virtual_intc_probe irq_base = %d\n", irq_base);
|
||||
|
||||
virtual_intc_domain = irq_domain_add_legacy(np, 4, irq_base, 0,
|
||||
&virtual_intc_domain_ops, NULL);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
static int virtual_intc_remove(struct platform_device *pdev)
|
||||
{
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
static const struct of_device_id virtual_intc_of_match[] = {
|
||||
{ .compatible = "100ask,virtual_intc", },
|
||||
{ },
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
static struct platform_driver virtual_intc_driver = {
|
||||
.probe = virtual_intc_probe,
|
||||
.remove = virtual_intc_remove,
|
||||
.driver = {
|
||||
.name = "100ask_virtual_intc",
|
||||
.of_match_table = of_match_ptr(virtual_intc_of_match),
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
/* 1. 入口函数 */
|
||||
static int __init virtual_intc_init(void)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
/* 1.1 注册一个platform_driver */
|
||||
return platform_driver_register(&virtual_intc_driver);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* 2. 出口函数 */
|
||||
static void __exit virtual_intc_exit(void)
|
||||
{
|
||||
printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
|
||||
/* 2.1 反注册platform_driver */
|
||||
platform_driver_unregister(&virtual_intc_driver);
|
||||
}
|
||||
|
||||
module_init(virtual_intc_init);
|
||||
module_exit(virtual_intc_exit);
|
||||
|
||||
MODULE_LICENSE("GPL");
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,26 @@
|
||||
|
||||
#define n 100
|
||||
|
||||
/{
|
||||
virtual_intc: virtual_intc_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,virtual_intc";
|
||||
|
||||
interrupt-controller;
|
||||
#interrupt-cells = <2>;
|
||||
|
||||
interrupt-parent = <&intc>;
|
||||
interrupts = <GIC_SPI 210 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; // stm32mp157
|
||||
//interrupts = <GIC_SPI 122 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; // imx6ull
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
gpio_keys_100ask {
|
||||
compatible = "100ask,gpio_key";
|
||||
interrupt-parent = <&virtual_intc>;
|
||||
interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
|
||||
<3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
|
||||
};
|
||||
|
||||
};
|
||||
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