什么是 linux 中的链式 irq，什么时候需要使用它们？

Question

什么是链式 IRQ？ chained_irq_enter 和 chained_irq_exit 做了什么，因为在出​​现中断后，IRQ 线被禁用，但 chained_irq_enter 正在调用与屏蔽中断相关的函数。如果线路已经被禁用，为什么要屏蔽中断？

Answer 1

什么是链式中断？

在父（中断控制器）设备的 IRQ 处理程序中，有两种方法可以为子设备调用中断处理程序。

1. 链式中断：

   • “链式”表示这些中断只是函数调用链（例如，SoC 的 GPIO 模块中断处理程序是从 GIC 中断处理程序中调用的，就像函数调用一样）
   • generic_handle_irq() 用于中断链接
   • 子 IRQ 处理程序在父硬件 IRQ 处理程序内被调用
   • 您不能调用可能在链式（子）中断处理程序中休眠的函数，因为它们仍处于原子上下文（硬件中断）
   • 这种方法通常用于 SoC 内部 GPIO 模块的驱动程序

2. 嵌套中断

   • “嵌套”表示这些中断可以被另一个中断中断；但它们并不是真正的硬件 IRQ，而是线程 IRQ
   • handle_nested_irq() 用于创建嵌套中断
   • 子 IRQ 处理程序在 handle_nested_irq() 函数创建的新 线程 内被调用；我们需要它们在进程上下文中运行，以便我们可以调用休眠总线函数（例如可能休眠的 I2C 函数）
   • 您可以调用可能在嵌套（子）中断处理程序中休眠的函数
   • 这种方法通常用于外部芯片的驱动程序，例如 GPIO 扩展器，因为它们通常通过 I2C 总线连接到 SoC，并且 I2C 函数可能会休眠

谈到上面讨论的驱动程序：

• irq-gic 驱动程序使用CHAINED GPIO irqchips 方法来处理具有多个 GIC 的系统； thiscommit 添加了该功能
• gpio-omap 驱动程序（如上所述）使用GENERIC CHAINED GPIO irqchips 方法。请参阅this 提交。它是从使用常规的CHAINED GPIO irqchips 转换而来的，因此在实时内核上它将是线程 IRQ 处理程序，但在非 RT 内核上它将是硬 IRQ 处理程序
• 'gpio-max732x'驱动使用NESTED THREADED GPIO irqchips方法

chained_irq_enter 和 chained_irq_exit 做了什么

这些函数实现硬件中断流控制，即通知中断控制器芯片何时屏蔽和取消屏蔽当前中断。

1. 对于FastEOI 中断控制器（最现代的方式）：

   • chained_irq_enter()什么都不做
   • chained_irq_exit()调用irq_eoi()回调告诉中断控制器中断处理完成

2. 对于具有屏蔽/取消屏蔽/确认功能的中断控制器

   • chained_irq_enter() 屏蔽当前中断，并在设置了 ack 回调时确认它
   • chained_irq_exit() 取消屏蔽中断

因为在产生中断后，irq 线被禁用，但chained_irq_enter 正在调用与屏蔽中断相关的函数，如果该线已被禁用，为什么要屏蔽中断？

IRQ 线路被禁用。但是我们仍然需要在中断处理结束时写入 EOI 寄存器。或者为边缘级中断发送 ACK。

This 解释了为什么在中断处理程序中禁用中断。

Answer 2

阅读 Linux 内核文档以了解这些 API：

https://www.kernel.org/doc/Documentation/gpio/driver.txt

• CHAINED GPIO irqchips：这些通常是嵌入在 一个 SoC。这意味着有一个用于 GPIO 的快速 IRQ 处理程序 从父 IRQ 处理程序链中调用，最典型的是 系统中断控制器。这意味着 GPIO irqchip 已注册 使用 irq_set_chained_handler() 或相应的 gpiochip_set_chained_irqchip() 辅助函数和 GPIO irqchip 处理程序将立即从父 irqchip 调用，而 禁用 IRQ。然后 GPIO irqchip 将最终调用 在其中断处理程序中类似于以下序列：

  static irqreturn_t tc3589x_gpio_irq(int irq, void *data)
      chained_irq_enter(...);
      generic_handle_irq(...);
      chained_irq_exit(...);