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Linux电源管理(8)_Wakeup count功能

作者：wowo 发布于：2014-9-12 23:35 分类：电源管理子系统

Wakeup count是Wakeup events framework的组成部分，用于解决“system suspend和system wakeup events之间的同步问题”。本文将结合“Linux电源管理(6)_Generic PM之Suspend功能”和“Linux电源管理(7)_Wakeup events framework”两篇文章，分析wakeup count的功能、实现逻辑、背后的思考，同时也是对这两篇文章的复习和总结。

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标签: Linux 电源管理 wakeup count

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Linux电源管理(7)_Wakeup events framework

作者：wowo 发布于：2014-9-9 22:43 分类：电源管理子系统

本文继续“Linux电源管理(6)_Generic PM之Suspend功能”中有关suspend同步以及PM wakeup的话题。这个话题，是近几年Linux kernel最具争议的话题之一，在国外Linux开发论坛，经常可以看到围绕该话题的辩论。辩论的时间跨度和空间跨度可以持续很长，且无法达成一致。

wakeup events framework是这个话题的一个临时性的解决方案，包括wake lock、wakeup count、autosleep等机制。它们就是本文的话题。

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标签: Linux 电源管理 wakeup events framework

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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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linux kernel的中断子系统之（三）：IRQ number和中断描述符

作者：linuxer 发布于：2014-8-26 17:03 分类：中断子系统

本文主要围绕IRQ number和中断描述符（interrupt descriptor）这两个概念描述通用中断处理过程。第二章主要描述基本概念，包括什么是IRQ number，什么是中断描述符等。第三章描述中断描述符数据结构的各个成员。第四章描述了初始化中断描述符相关的接口API。第五章描述中断描述符相关 的接口API。

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标签: irq 中断子系统 中断描述符

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Linux电源管理(6)_Generic PM之Suspend功能

作者：wowo 发布于：2014-8-22 21:40 分类：电源管理子系统

Linux内核提供了三种Suspend: Freeze、Standby和STR(Suspend to RAM)，在用户空间向”/sys/power/state”文件分别写入”freeze”、”standby”和”mem”，即可触发它们。

内核中，Suspend及Resume过程涉及到PM Core、Device PM、各个设备的驱动、Platform dependent PM、CPU control等多个模块，涉及了console switch、process freeze、CPU hotplug、wakeup处理等过个知识点。就让我们跟着内核代码，一一见识它们吧。

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标签: Linux 内核 suspend 电源管理 resume

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Linux kernel的中断子系统之（二）：IRQ Domain介绍

作者：linuxer 发布于：2014-8-19 18:46 分类：中断子系统

在linux kernel中，我们使用下面两个ID来标识一个来自外设的中断：

1、IRQ number。CPU需要为每一个外设中断编号，我们称之IRQ Number。这个IRQ number是一个虚拟的interrupt ID，和硬件无关，仅仅是被CPU用来标识一个外设中断。

2、 HW interrupt ID。对于interrupt controller而言，它收集了多个外设的interrupt request line并向上传递，因此，interrupt controller需要对外设中断进行编码。Interrupt controller用HW interrupt ID来标识外设的中断。在interrupt controller级联的情况下，仅仅用HW interrupt ID已经不能唯一标识一个外设中断，还需要知道该HW interrupt ID所属的interrupt controller（HW interrupt ID在不同的Interrupt controller上是会重复编码的）。

这样，CPU和interrupt controller在标识中断上就有了一些不同的概念，但是，对于驱动工程师而言，我们和CPU视角是一样的，我们只希望得到一个IRQ number，而不关系具体是那个interrupt controller上的那个HW interrupt ID。这样一个好处是在中断相关的硬件发生变化的时候，驱动软件不需要修改。因此，linux kernel中的中断子系统需要提供一个将HW interrupt ID映射到IRQ number上来的机制，这就是本文主要的内容。

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标签: irq_domain

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Linux kernel的中断子系统之（一）：综述

作者：linuxer 发布于：2014-8-14 19:12 分类：中断子系统

一个合格的linux驱动工程师需要对kernel中的中断子系统有深刻的理解，只有这样，在写具体driver的时候才能：

1、正确的使用linux kernel提供的的API，例如最著名的request_threaded_irq（request_irq）接口

2、正确使用同步机制保护驱动代码中的临界区

3、正确的使用kernel提供的softirq、tasklet、workqueue等机制来完成具体的中断处理

基于上面的原因，我希望能够通过一系列的文档来描述清楚linux kernel中的中断子系统方方面面的知识。一方面是整理自己的思绪，另外一方面，希望能够对其他的驱动工程师（或者想从事linux驱动工作的工程师）有所帮助。

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标签: 软件框架 中断子系统

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Linux kernel的中断子系统之（六）：ARM中断处理过程

作者：linuxer 发布于：2014-8-4 18:26 分类：中断子系统

本文主要以ARM体系结构下的中断处理为例，讲述整个中断处理过程中的硬件行为和软件动作。具体整个处理过程分成三个步骤来描述：

1、第二章描述了中断处理的准备过程

2、第三章描述了当发生中的时候，ARM硬件的行为

3、第四章描述了ARM的中断进入过程

4、第五章描述了ARM的中断退出过程

本文涉及的代码来自3.14内核。另外，本文注意描述ARM指令集的内容，有些source code为了简短一些，删除了THUMB相关的代码，除此之外，有些debug相关的内容也会删除。

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标签: irq handler 中断处理

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linux内核中的GPIO系统之（2）：pin control subsystem

作者：linuxer 发布于：2014-7-26 18:24 分类：GPIO子系统

在linux2.6内核上工作的嵌入式软件工程师在pin control上都会遇到这样的状况：

（1）启动一个新的项目后，需要根 据硬件平台的设定进行pin control相关的编码。例如：在bootloader中建立一个大的table，描述各个引脚的配置和缺省状态。此外，由于SOC的引脚是可以复用 的，因此在各个具体的driver中，也可能会对引脚进行的配置。这些工作都是比较繁琐的工作，需要极大的耐心和细致度。

（2）发现某个driver不能正常工作，辛辛苦苦debug后发现仅仅是因为其他的driver在初始化的过程中修改了引脚的配置，导致自己的driver无法正常工作

（3）即便是主CPU是一样的项目，但是由于外设的不同，我们也不能使用一个kernel image，而是必须要修改代码（这些代码主要是board-specific startup code）

（4）代码不是非常的整洁，cut-and-pasted代码满天飞，linux中的冗余代码太多

作 为一个嵌入式软件工程师，项目做多了，接触的CPU就多了，摔的跤就多了，之后自然会去思考，我们是否可以解决上面的问题呢？此外，对于基于ARM core那些SOC，虽然表面上看起来各个SOC各不相同，但是在pin control上还有很多相同的内容的，是否可以把它抽取出来，进行进一步的抽象呢？新版本中的内核（本文以3.14版本内核为例）提出了pin control subsystem来解决这些问题。

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标签: pin control

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