X-014-KERNEL-ARM GIC driver的移植

1. 前言

“X Project”完成“X-012-KERNEL-serial early console的移植”之后，终止在如下的kernel panic中：

NR_IRQS:64 nr_irqs:64 0
Kernel panic - not syncing: No interrupt controller found.
—[ end Kernel panic - not syncing: No interrupt controller found.

结果很明显，系统中没有注册中断控制器。因此，本文将以“Bubbugum-96”平台为例，介绍ARM GIC驱动的移植步骤，顺便继续加深对device tree的理解和认识。

注1：由于“Bubbugum-96”的GIC符合ARM标准，Linux kernel中相关的驱动是现成的，因此GIC驱动的移植就非常简单了，只要配置一下device tree即可。

2. GIC硬件说明

由[1]中的关键字可知，bubblegum-96所使用的SOC（S900）符合GIC_400规范。根据[3]中GIC driver的分析可知，配置GIC驱动需要知道如下的信息：

Distributor address range
CPU interface address range
Virtual interface control block
Virtual CPU interfaces

不过S900的公开资料却没有这方面的信息，没关系，我们可以从它们开放出来的源代码反推，如下[4]：

gic: interrupt-controller@e00f1000 {
compatible = “arm,cortex-a15-gic”, “arm,cortex-a9-gic”;
#interrupt-cells = <3>;
#address-cells = <0>;
interrupt-controller;
reg = <0 0="" 0xe00f1000="" 0x1000="">,
<0 0="" 0xe00f2000="" 0x1000="">,
<0 0="" 0xe00f4000="" 0x2000="">,
<0 0="" 0xe00f6000="" 0x2000="">;
interrupts = ;
};

即：

Distributor address range：0xe00f1000 ~ 0xe00f1000 + 0x1000
CPU interface address range：0xe00f2000 ~ 0xe00f1000 + 0x1000
Virtual interface control block：0xe00f4000 ~ 0xe00f4000 + 0x2000
Virtual CPU interfaces：0xe00f6000 ~ 0xe00f6000 + 0x2000

3. GIC driver移植

移植过程很简单，修改dts文件，加入gic的节点即可（可以抄上面的~~）：

diff –git a/arch/arm64/boot/dts/actions/s900-bubblegum.dts b/arch/arm64/boot/dts/actions/s900-bubblegum.dts
index fb1351a..a3af064 100644
— a/arch/arm64/boot/dts/actions/s900-bubblegum.dts
+++ b/arch/arm64/boot/dts/actions/s900-bubblegum.dts
@@ -10,4 +10,16 @@
/ {
model = “Bubblegum-96 Development Board”;
compatible = “actions,s900-bubblegum”, “actions,s900”;
+
#address-cells = <2>;
#size-cells = <2>;
gic: interrupt-controller@e00f1000 {
compatible = “arm,gic-400”;
#interrupt-cells = <3>;
#address-cells = <0>;
interrupt-controller;
reg = <0 0="" 0xe00f1000="" 0x1000="">, /* dist_base */
<0 0="" 0xe00f2000="" 0x1000="">; /* cpu_base */
};
};

简单说明如下：

1）#address-cells和#size-cells

目前为止，我们的dts文件已经裸奔了很久了（因为没有任何的节点），不过现在就不行了。因为有了第一个节点—-interrupt-controller@e00f1000，该节点下面有“reg”关键字需要解析，解析的依据是什么呢？也就是说：

reg关键字中，地址信息有多长？size信息又有多长呢？

这两个信息需要由#address-cells和#size-cells告诉kernel，这里都设置为2，含义是：

address信息占用两个word的长度，即“0 0xe00f1000”组合成0x00000000e00f1000(Distributor address)，“0 0x1000”组合成0x0000000000001000（Distributor length）。

2）compatible名称为“arm,gic-400”，具体可参考“drivers/irqchip/irq-gic.c”中有关的定义。

3）interrupt-controller用于指示该节点是一个中断控制器。

4）#interrupt-cells用于指明该中断控制器怎么编码某一个中断源，这里的3是ARM GIC driver定义的，意义如下：

例如：interrupts = ;
第一个cell用于指示中断的类型，0是SPI，1是PPI；
第二个cell用于指示中断号；
第三个cell用于指示中断的flag，包括： bits[3:0]指示中断的触发类型，1 edge triggered、4 level triggered。

5）reg字段我没有写完全，剩下的后续真正用的时候再说了。

4. 编译验证

根据“X Project”的开发指南，编译并运行新的kernel：

make kernel uImage
make spl-run
make kernel-run

出现如下的打印：

clocksource_probe: no matching clocksources found
Kernel panic - not syncing: Unable to initialise architected timer.
—[ end Kernel panic - not syncing: Unable to initialise architected timer.

panic的对象换了，看来GIC成功了，简单吧？