exynos4412中断编程

中断概述

我们知道，ARM核能处理的异常有7种，但仅仅区分异常的种类显然不能够满足需求。拿手机来说，触摸屏幕和按下音量键可能都是irq异常，但是ARM并不能将他们区分开，而事实的情况是针对这两种中断，我们的处理方式显然不同，为此就需要在Soc中集成中断控制器(Generic Interupt Controller)，它的核心功能就是进行中断的调度和管理。

SGI VS PPI VS SPI

exynos4412中每种中断都有自己的ID用以标识，exynos4412支持三类中断:Software Generated Interrupt (SGI),Private Peripheral Interrupt (PPI)和Shared Peripheral Interrupt (SPI)。所有的中断可以按照优先级可以划分为0～255级，和大多数芯片一样，数字越小，中断的优先级越高，同时发生的时候优先级更高的中断会被优先处理，当然，Soc对每个中断都有一个默认的优先级。

SGI表示软件生成中断，即上图中CPU和GIC通过一个寄存器进行交互，让GIC给CPU(们)发送一个中断(和ARM汇编中的swi不是一回事！)这个过程并没有真正的外设来触发中断。SGI中断具有边沿触发的属性，在多核Soc中，一个CPU可以通过触发SGI的方式和其他CPU交互。交互的形式有两种:1-N,N-N。前者表示只有一个CPU响应这个SGI，此时需要提供机制来确定到底的哪个CPU接收并响应这个SGI。后者表示所有的CPU都将接收到SGI，当一个CPU收到这个SGI之后，这个SGI在这个CPU的pending状态就被清除了，但是在其他CPU的pending状态还会继续维持。exynos4412支持最多16个SGI

PPI表示该中断只会送给某一个CPU来处理，这是一个外设中断，有边沿触发和平台触发两种触发方式。exynos4412支持最多8个PPI中断

SPI和PPI一样是外设中断，不同的是这个中断可以被GIC调度给任何CPU来处理。exynos4412支持最多128个SPI中断

中断的状态

GIC负责维护每个中断的状态标志，exynos4412的中断有四个状态：inactive，pending，active，active and pending。

Inactive即该中断既不是pending状态也不是active状态。

Pending表示一个从中断源传送到GIC的外设中断或者一个SIG中断正在等待被GIC传送到目标CPU.

Active表示一个中断正在被CPU 响应。

Active and Pending表示CPU正在响应一个中断，而GIC还用一个来自同一个中断源的中断在排队.

编程模型

源码

参考上面的中断响应结构图，为了响应一个中断，首先应该在外设层进行设置，诸如中断触发条件，中断连接管脚等，然后需要在GIC层次进行设置，比如中断的调度方法，最后在CPU层次进行设置，比如哪些中断可以进入CPU，哪些不行。

编程使用的原理图如下，程序的目的是按下一个按键，就有一个相应的LED闪烁一下。需要参考的资料有原理图、exynos4412芯片手册：

#include "exynos_4412.h"
#include "debug.h"
#define LED_ON_TIMER 0xfffff
void delay(unsigned int x){
    unsigned int timer=x;
    while(timer--);
}
/* 57号中断(即EINT[9],按键K2，参考原理图和芯片手册中断号表)的中断处理*/
void irq57_handler(void){
    deprint("irq57\n");
    GPX1.CON=GPX1.CON&(~(0xf<<0))|(0x1<<0); //配置LED3的相应管脚(GPX1_1)为输出
    GPX1.DAT|=(0x1<<0);                     //GPX1_1输出高电平
    delay(LED_ON_TIMER);                    //延时
    GPX1.DAT&=~(0x1<<0);                    //GPX1_1输出低电平
}
void irq58_handler(void){
    deprint("irq58\n");
    GPF3.CON=GPX2.CON&(~(0xf)<<16)|(0x1<<16);
    GPF3.DAT|=(0x1<<4);
    delay(LED_ON_TIMER);
    GPF3.DAT&=~(0x1<<4);
}
void do_irq(void){      //irq入口函数
    //ICCIAR的低10位是当前触发的中断号
    volatile unsigned int IRQ_ID=CPU0.ICCIAR & 0x3ff;
    switch (IRQ_ID){
    case 57:
        irq57_handler();

        //处理完中断应该将相应的中断标志清除，
        //否则GIC会认为中断没有响应，继续给CPU发送这个中断
        //  EXT_INT41_PEND=EXT_INT41_PEND|(0x1<<1);
        //  BUG!!!，写一置零，如果低位本来是1,会将其一起清零！！！
        EXT_INT41_PEND=0x2;
        break;
    case 58:
        irq58_handler();
        EXT_INT41_PEND=0x4;
        break;
    default:
        break;
    }
    deprint("switch over\n");
    //将中断号告诉GIC，表示中断处理完毕，可以将下一个pending的中断送入
    CPU0.ICCEOIR = CPU0.ICCEOIR & (~(0x3ff))|IRQ_ID;
}

int main()
{
    //外设配置
    //1. 将GPX1_1 GPX1_2 设置为中断功能GPX1CON
    GPX1.CON=GPX1.CON|(0xff<<4);
    detobin(GPX1.CON);

    //2. 设置GPX1_1 GPX1_2的触发方式为下降沿触发
    EXT_INT41_CON=EXT_INT41_CON|(0x22);
    detobin(EXT_INT41_CON);

    //3. 使能GPX1_1 GPX1_2中断
    EXT_INT41_MASK=EXT_INT41_MASK&(~(0x3<<1));
    detobin(EXT_INT41_MASK);

    //GIC配置
    //4. 全局使能GIC使其可以监控外设的中断信号并转发到CPU接口
    ICDDCR=1;
    detobin(ICDDCR);
    //5. 在中断管理器中使能57,58号中断，ICDISER1[25]
    ICDISER.ICDISER1=ICDISER.ICDISER1|(0x3<<25);
    detobin(ICDISER.ICDISER1);  

    //6. 给57 58号中断选择一个目标CPU。这里选CPU0 ICDIPTR14[23:16][15:8]
    ICDIPTR.ICDIPTR14=ICDIPTR.ICDIPTR14|(0x1<<16)|(0x1<<8);
    detobin(ICDIPTR.ICDIPTR14);

    //CPU配置
    //7. 使能全局中断信号开关，使中断能够通过相应接口到达处理器，这里是CPU0
    CPU0.ICCICR=1;
    detobin(CPU0.ICCICR);

    //8. 优先级低于ICCPMR的中断才能被送入cpu，
    //这里使所有的中断都能够经过CPU0接口到达处理器，给255。
    CPU0.ICCPMR=0xff;
    detobin(CPU0.ICCPMR);
    while(1);

    return 0;
}