linux kernel中的中断处理流程

1、linux kernel arm32的中断函数处理流程
- (1)、irq_handler宏
- (2)、arch_irq_handler_default 宏
- (3)、调用了asm_do_IRQ
2、linux kernel arm64的中断函数处理流程
- (1)、irq_handler宏调用handle_arch_irq
- (2)、handle_arch_irq
- (3)、gic_handle_irq()
- (4)、handle_domain_irq()---->__handle_domain_irq()---->generic_handle_irq()---->generic_handle_irq_desc()

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1、linux kernel arm32的中断函数处理流程

我们从irq_handler宏函数看起

(1)、irq_handler宏

注意CONFIG_MULTI_IRQ_HANDLER宏表示"允许每台机器在运行时指定它自己的IRQ处理程序"，当前默认是不开启的.
所以走else的arch_irq_handler_default逻辑

(arch/arm/kernel/entry-armV.S)
/** Interrupt handling.*/.macro irq_handler
#ifdef CONFIG_MULTI_IRQ_HANDLERldr  r1, =handle_arch_irqmov    r0, spbadr  lr, 9997fldr    pc, [r1]
#elsearch_irq_handler_default
#endif
9997:.endm

(2)、arch_irq_handler_default 宏

arch_irq_handler_default 宏调用了asm_do_IRQ或do_IPI

(arch/arm/include/asr/entry-macro-multi.S)
/** Interrupt handling.  Preserves r7, r8, r9*/.macro   arch_irq_handler_defaultget_irqnr_preamble r6, lr
1:  get_irqnr_and_base r0, r2, r6, lrmovne  r1, sp@@ routine called with r0 = irq number, r1 = struct pt_regs *@badrne lr, 1bbne   asm_do_IRQ#ifdef CONFIG_SMP/** XXX** this macro assumes that irqstat (r2) and base (r6) are* preserved from get_irqnr_and_base above*/ALT_SMP(test_for_ipi r0, r2, r6, lr)ALT_UP_B(9997f)movne  r1, spbadrne    lr, 1bbne   do_IPI
#endif
9997:.endm

(3)、调用了asm_do_IRQ

asm_do_IRQ()—>handle_IRQ()—>__handle_domain_irq()—>generic_handle_irq()—>调用用户request_irq注册的中断处理函数

void handle_IRQ(unsigned int irq, struct pt_regs *regs)
{__handle_domain_irq(NULL, irq, false, regs);
}

/** asm_do_IRQ is the interface to be used from assembly code.*/
asmlinkage void __exception_irq_entry
asm_do_IRQ(unsigned int irq, struct pt_regs *regs)
{handle_IRQ(irq, regs);
}

int __handle_domain_irq(struct irq_domain *domain, unsigned int hwirq,bool lookup, struct pt_regs *regs)
{struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);unsigned int irq = hwirq;int ret = 0;irq_enter();#ifdef CONFIG_IRQ_DOMAINif (lookup)irq = irq_find_mapping(domain, hwirq);
#endif/** Some hardware gives randomly wrong interrupts.  Rather* than crashing, do something sensible.*/if (unlikely(!irq || irq >= nr_irqs)) {ack_bad_irq(irq);ret = -EINVAL;} else {generic_handle_irq(irq);}irq_exit();set_irq_regs(old_regs);return ret;
}

(kernel/irq/irqdesc.c)
int generic_handle_irq(unsigned int irq)
{struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);if (!desc)return -EINVAL;generic_handle_irq_desc(desc);return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_handle_irq);

(kernel/include/linux/irqdesc.h)
static inline void generic_handle_irq_desc(struct irq_desc *desc)
{desc->handle_irq(desc);  // 这里真正调用到，用户request_irq注册的中断处理函数
}

2、linux kernel arm64的中断函数处理流程

我们依然从irq_handler宏函数看起

(1)、irq_handler宏调用handle_arch_irq

(arch/arm/kernel/entry.S)
/** Interrupt handling.*/.macro irq_handlerldr_l    x1, handle_arch_irqmov  x0, spirq_stack_entryblr    x1irq_stack_exit.endm

(2)、handle_arch_irq

handle_arch_irq是在set_handle_irq()设置的handle地址

void __init set_handle_irq(void (*handle_irq)(struct pt_regs *))
{if (handle_arch_irq)return;handle_arch_irq = handle_irq;
}

(3)、gic_handle_irq()

在gic_of_init初始化的时候，将gic_handle_irq()地址赋给了handle_arch_irq

static int __init gic_of_init(struct device_node *node, struct device_node *parent)
{......set_handle_irq(gic_handle_irq);
......
}

进入gic中的gic_handle_irq处理函数
在这里会调用handle_domain_irq函数或者handle_IPI函数

static asmlinkage void __exception_irq_entry gic_handle_irq(struct pt_regs *regs)
{u32 irqnr;do {irqnr = gic_read_iar();if (likely(irqnr > 15 && irqnr < 1020) || irqnr >= 8192) {int err;if (static_key_true(&supports_deactivate))gic_write_eoir(irqnr);err = handle_domain_irq(gic_data.domain, irqnr, regs);if (err) {WARN_ONCE(true, "Unexpected interrupt received!\n");if (static_key_true(&supports_deactivate)) {if (irqnr < 8192)gic_write_dir(irqnr);} else {gic_write_eoir(irqnr);}}continue;}if (irqnr < 16) {gic_write_eoir(irqnr);if (static_key_true(&supports_deactivate))gic_write_dir(irqnr);
#ifdef CONFIG_SMP/** Unlike GICv2, we don't need an smp_rmb() here.* The control dependency from gic_read_iar to* the ISB in gic_write_eoir is enough to ensure* that any shared data read by handle_IPI will* be read after the ACK.*/handle_IPI(irqnr, regs);
#elseWARN_ONCE(true, "Unexpected SGI received!\n");
#endifcontinue;}} while (irqnr != ICC_IAR1_EL1_SPURIOUS);
}

(4)、handle_domain_irq()---->__handle_domain_irq()---->generic_handle_irq()---->generic_handle_irq_desc()

int __handle_domain_irq(struct irq_domain *domain, unsigned int hwirq,bool lookup, struct pt_regs *regs)
{struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);unsigned int irq = hwirq;int ret = 0;irq_enter();#ifdef CONFIG_IRQ_DOMAINif (lookup)irq = irq_find_mapping(domain, hwirq);
#endif/** Some hardware gives randomly wrong interrupts.  Rather* than crashing, do something sensible.*/if (unlikely(!irq || irq >= nr_irqs)) {ack_bad_irq(irq);ret = -EINVAL;} else {generic_handle_irq(irq);}irq_exit();set_irq_regs(old_regs);return ret;
}

int generic_handle_irq(unsigned int irq)
{struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);if (!desc)return -EINVAL;generic_handle_irq_desc(desc);return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_handle_irq);static inline void generic_handle_irq_desc(struct irq_desc *desc)
{desc->handle_irq(desc);
}

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