GICv3软件overview手册之LPI（1）

1. ITS操作

一个外设通过写ITS中的GITS_TRANSLATER来产生LPI。写操作提供给ITS如下信息：

（1）EventID

该值会写往GITS_TRANSLATER。EventID标识外设发送的是哪个中断。EventID可能与INTID一样，或通过ITS将INTID转换为EventID。

（2）DeviceID

DeviceID标识外设。DeviceID的产生由实现定义的。

ITS转换EventID，该EventID被通过外设写到GITS_TRANSLATER。如何将EventID转化为INTID对每个设备是特殊的，这也是为什么要求DeviceID。

ITS使用三种类型的表来处理事务和LPI的路由。这些表如下：

（1）Device Tables

用来将DeviceID映射到时中断转换表ITT。

（2）Interrupt Translation Tables

它包含DeviceID相关的从EventID到INTID之间的映射。它也包含Collection，其中INTID为Collection的成员。

（3）Collection Tables

用来将Collection映射到Redistributor。

当外设写GITS_TRANSLATER，ITS:

用DeviceID来选择Device Table中合适的条目。这个条目标识使用的是哪个中断转换表ITT；
使用EventID从ITT中选择合适的条目。这个条目提供INTID和Collection ID;
使用Collection ID选择Collection Table中合适的条目，Collection Table返回路由信息；
将中断传递给目标Redistributor。

NOTE: ITS可以选择性的支持部分硬件Collection。硬件Collection为ITS在内部保持配置，而不是将其存储在内存中。GITS_TYPER.HCC表示支持的硬件Collection数目。

2. 命令队列

通过使用内存中的命令队列来控制ITS。命令队列是环形buffer并由三个寄存定义：

（1）GITS_CBASER

该寄存器表明命令队列的基地址和大小。命令队列必须64KB对齐，大小必须是4KB的整数倍。命令队列中的每项为32byte。GITS_CBASER指明了在ITS访问命令队列时CACHE和共享能力。

（2）GITS_CREADR

该寄存器指向ITS下一个将要处理的命令。

（3）GITS_CWRITER

该寄存器指向在队列中下一个将要写的新的命令。

下图显示一个命令队列的简要表示：

3. ITS的初始配置

为了在系统启动时配置ITS，软件需要：

（1）为Device Table和Collection Table分配内存

GITS_BASER[0..7]寄存器表明ITS中Device Table和Collection Table的基地址和大小。软件使用寄存器发现ITS支持的表数目和类型。软件必须分配要求的内存，并设置GITS_BASERn寄存器指向分配的内存。

（2）为命令队列分配内存

软件必须为命令队列分配内存，并设置GITS_CBASER和GITS_CWRITER指向分配内存的开始。

（3）使能ITS

当上述表和命令队列已分配时，可以使能ITS，设置GITS_CTLR.Enable位为1。

一旦GITS_CTLR.Enable被设置，GITS_BASERn和GITS_CBASER寄存变为只读。

4. Collection和Device Table的size和layout

Collection和Device Table的位置和大小通过GITS_BASERn寄存器配置。软件须分配为这些表分配足够的内存，并在使能ITS之前配置GITS_BASERn寄存器。

软件可以分配一级表，或两级表。这由GITS_BASERn.Indirect。

NOTE: 对两级表的支持是可选的。若ITS只支持一级表，GITS_BASERn.Indirect为RAZ/WI。

（1）一级表

对于一级表，需要为ITS分配一块连续的内存来记录映射。要求软件在使能ITS之前填充内存。之后ITS从命令队列处理命令，由ITS populate表。

表格的规模由DeviceID和CollectionID的宽度决定。可以通过如下计算出来：

Size = 2~ID_width * entry_size

其中entry_size是每个表项的bytes数，由GITS_BASERn.Entry_size。

当配置GITS_BASERn寄存器，表的大小是一些页。每个页的size由GITS_BASERn.Page_Size，可以为4KB，16KB或64KB。因此，公式结果必须向上舍入整个页。

比如，若系统实现了8bit DeviceID，每个表项的bytes为8，4K页：

2~8 *8 = 2048bytes -> 4K

（2）二级表

对于二级表，软件分配一个一级表，数个二级表。

软件来找到一级表，一级表中的每个项要么指向二级表或标识为无效。在二级表分配给ITS之前必须以0来填充。

当ITS被使能（GITS_CTLR.Enabled = 1），软件分配更多的二级表，并更新将一级表指向二级表。在ITS使能时，软件不能移除分配，或改变已存在的分配。

每个二级表的大小为一个页。由于二级表为flat表，由GITS_BASERn.Page_Size配置。因此它包含（PAGE_SIZE/ENTRY_SIZE）个项。

每个一级表项代表（PAGE_SIZE/ENTRY_SIZE）ID，可以指向二级表或标识为无效。任何指向无效项的ITS命令都会被丢弃。

一级表要求的大小可计算：

SIZE = 2~ID_width / (PAGE_SIZE/ENTRY_SIZE) *8

对于单级表，一级表的大小为页的整数倍。因此公式的结果必须向上舍入到页大小。