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中断唤醒系统流程

作者：smcdef 发布于：2018-1-1 17:03 分类：中断子系统

1) 设备唤醒cpu之后是立即跳转中断向量表指定的位置吗？如果不是，那么是什么时候才会跳转呢？

2) 已经跳转到中断服务函数开始执行代码，后续就会调用你注册的中断handle 代码吗？如果不是，那中断服务函数做什么准备呢？而你注册的中断handle又会在什么时候才开始执行呢？
3) 假如register_thread_irq方式注册的threaded irq中调用msleep(1000)，睡眠1秒，请问系统此时会继续睡下去而没调度回来吗？因此导致msleep后续的操作没有执行。
4) 如果在注册的中断handle中把主要的操作都放在delayed work中，然后queue delayed work，work延时1秒执行，请问系统此时会继续睡下去而没调度delayed work 吗？因此导致delayed work 中的操作没有执行呢？
5) 如果4)成立的话，我们该如何编程避免这个问题呢？
好了，本片文章就为你解答所有的疑问。
注：文章代码分析基于linux-4.15.0-rc3。

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标签: 电源管理 中断处理 中断子系统 中断唤醒

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Concurrency Managed Workqueue之（四）：workqueue如何处理work

作者：linuxer 发布于：2015-8-17 19:41 分类：中断子系统

本文主要讲述下面两部分的内容：

1、将work挂入workqueue的处理过程

2、如何处理挂入workqueue的work

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标签: workqueue Concurrency Managed

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Concurrency Managed Workqueue之（三）：创建workqueue代码分析

作者：linuxer 发布于：2015-8-6 18:22 分类：中断子系统

本文主要以__alloc_workqueue_key函数为主线，描述CMWQ中的创建一个workqueue实例的代码过程。

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标签: alloc_workqueue

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Concurrency Managed Workqueue之（二）：CMWQ概述

作者：linuxer 发布于：2015-7-31 12:29 分类：中断子系统

一种新的机制出现的原因往往是为了解决实际的问题，虽然linux kernel中已经提供了workqueue的机制，那么为何还要引入cmwq呢？也就是说：旧的workqueue机制存在什么样的问题？在新的 cmwq又是如何解决这些问题的呢？它接口是如何呈现的呢（驱动工程师最关心这个了）？如何兼容旧的驱动呢？本文希望可以解开这些谜题。

本文的代码来自linux kernel 4.0。

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标签: CMWQ

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Concurrency Managed Workqueue之（一）：workqueue的基本概念

作者：linuxer 发布于：2015-7-15 18:47 分类：中断子系统

workqueue是一个驱动工程师常用的工具，在旧的内核中（指2.6.36之前的内核版本）workqueue代码比较简单（大概800行），在2.6.36内核版本中引入了CMWQ（Concurrency Managed Workqueue），workqueue.c 的代码膨胀到5000多行，为了深入的理解CMWQ，单单一份文档很难将其描述的清楚，因此CMWQ作为一个主题将会产生一系列的文档，本文是这一系列文 档中的第一篇，主要是基于2.6.23内核的代码实现来讲述workqueue的一些基本概念（之所以选择较低版本的内核，主要是因为代码简单，适合理解 基本概念）。

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标签: workqueue

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linux kernel的中断子系统之（九）：tasklet

作者：linuxer 发布于：2015-7-2 18:10 分类：中断子系统

对于中断处理而言，linux将其分成了两个部分，一个叫做中断handler（top half），属于不那么紧急需要处理的事情被推迟执行，我们称之deferable task，或者叫做bottom half，。具体如何推迟执行分成下面几种情况：

1、推迟到top half执行完毕

2、推迟到某个指定的时间片（例如40ms）之后执行

3、推迟到某个内核线程被调度的时候执行

对于第一种情况，内核中的机制包括softirq机制和 tasklet机制。第二种情况是属于softirq机制的一种应用场景（timer类型的softirq），在本站的时间子系统的系列文档中会描述。第 三种情况主要包括threaded irq handler以及通用的workqueue机制，当然也包括自己创建该驱动专属kernel thread（不推荐使用）。本文主要描述tasklet这种机制，第二章描述一些背景知识和和tasklet的思考，第三章结合代码描述tasklet 的原理。

注：本文中的linux kernel的版本是4.0

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标签: tasklet

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linux kernel的中断子系统之（八）：softirq

作者：linuxer 发布于：2014-10-24 11:53 分类：中断子系统

对于中断处理而言，linux将其分成了两个部分，一个叫做中断handler（top half），是全程关闭中断的，另外一部分是deferable task（bottom half），属于不那么紧急需要处理的事情。在执行bottom half的时候，是开中断的。有多种bottom half的机制，例如：softirq、tasklet、workqueue或是直接创建一个kernel thread来执行bottom half（这在旧的kernel驱动中常见，现在，一个理智的driver厂商是不会这么做的）。本文主要讨论softirq机制。由于tasklet是 基于softirq的，因此本文也会提及tasklet，但主要是从需求层面考虑，不会涉及其具体的代码实现。

在普通的驱动中一般是不会用 到softirq，但是由于驱动经常使用的tasklet是基于softirq的，因此，了解softirq机制有助于撰写更优雅的driver。 softirq不能动态分配，都是静态定义的。内核已经定义了若干种softirq number，例如网络数据的收发、block设备的数据访问（数据量大，通信带宽高），timer的deferable task（时间方面要求高）。本文的第二章讨论了softirq和tasklet这两种机制有何不同，分别适用于什么样的场景。第三章描述了一些 context的概念，这是要理解后续内容的基础。第四章是进入softirq的实现，对比hard irq来解析soft irq的注册、触发，调度的过程。

注：本文中的linux kernel的版本是3.14

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标签: 软中断 softirq

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Linux kernel中断子系统之（五）：驱动申请中断API

作者：linuxer 发布于：2014-9-22 18:33 分类：中断子系统

本文主要的议题是作为一个普通的驱动工程师，在撰写自己负责的驱动的时候，如何向Linux Kernel中的中断子系统注册中断处理函数？为了理解注册中断的接口，必须了解一些中断线程化（threaded interrupt handler）的基础知识，这些在第二章描述。第三章主要描述了驱动申请 interrupt line接口API request_threaded_irq的规格。第四章是进入request_threaded_irq的实现细节，分析整个代码的执行过程。

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标签: request_threaded_irq

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linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析

作者：linuxer 发布于：2014-9-4 16:59 分类：中断子系统

GIC（Generic Interrupt Controller）是ARM公司提供的一个通用的中断控制器，其architecture specification目前有四个版本，V1～V4(V2最多支持8个ARM core，V3/V4支持更多的ARM core，主要用于ARM64服务器系统结构）。目前在ARM官方网站只能下载到Version 2的GIC architecture specification，因此，本文主要描述符合V2规范的GIC硬件及其驱动。

具体GIC硬件的实现形态有两种，一种是在ARM vensor研发自己的SOC的时候，会向ARM公司购买GIC的IP，这些IP包括的型号有：PL390，GIC-400，GIC-500。其中 GIC-500最多支持128个 cpu core，它要求ARM core必须是ARMV8指令集的（例如Cortex-A57），符合GIC architecture specification version 3。另外一种形态是ARM vensor直接购买ARM公司的Cortex A9或者A15的IP，Cortex A9或者A15中会包括了GIC的实现，当然，这些实现也是符合GIC V2的规格。

本文在进行硬件描述的时候主要是以GIC-400为目标，当然，也会顺便提及一些Cortex A9或者A15上的GIC实现。

本 文主要分析了linux kernel中GIC中断控制器的驱动代码（位于drivers/irqchip/irq-gic.c和irq-gic-common.c）。 irq-gic-common.c中是GIC V2和V3的通用代码，而irq-gic.c是V2 specific的代码，irq-gic-v3.c是V3 specific的代码，不在本文的描述范围。本文主要分成三个部分：第二章描述了GIC V2的硬件；第三章描述了GIC V2的初始化过程；第四章描述了底层的硬件call back函数。

注：具体的linux kernel的版本是linux-3.17-rc3。

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标签: GIC 代码分析

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linux kernel的中断子系统之（四）：High level irq event handler

作者：linuxer 发布于：2014-8-28 20:00 分类：中断子系统

当外设触发一次中断后，一个大概的处理过程是：

1、具体CPU architecture相关的模块会进行现场保护，然后调用machine driver对应的中断处理handler

2、machine driver对应的中断处理handler中会根据硬件的信息获取HW interrupt ID，并且通过irq domain模块翻译成IRQ number

3、 调用该IRQ number对应的high level irq event handler，在这个high level的handler中，会通过和interupt controller交互，进行中断处理的flow control（处理中断的嵌套、抢占等），当然最终会遍历该中断描述符的IRQ action list，调用外设的specific handler来处理该中断

4、具体CPU architecture相关的模块会进行现场恢复。

上面的1、4这两个步骤在linux kernel的中断子系统之（六）：ARM中断处理过程中已经有了较为细致的描述，步骤2在linux kernel的中断子系统之（二）：irq domain介绍中介绍，本文主要描述步骤3，也就是linux中断子系统的high level irq event handler。

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标签: 中断处理

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