中断配置及使用

中断的配置及使用

龙芯3系列IP引脚

Pmon和内核的接口规范中规定3号系列IP引脚的使用方式如下

目前内核中使用的IP引脚包括：

IP2: UART/LPC中断引脚；

IP3: HT上i8259的南桥中断引脚；

IP6: 核间中断引脚；

IP7: mips时钟中断引脚，中断号63；

中断引脚在板卡布线时已经确定，在龙芯3号系列的板卡上，按上表约定。

龙芯3A处理器内、外部中断

龙芯处理器核casuse寄存器上IP0-IP7 8个位域，龙芯内部中断有：

IP2：UART/LPC中断；

IP7：对应mips内部时钟中断、性能计数器中断；

IP6：核间中断，龙芯4个处理器核之间相互通信；

龙芯3A处理器外部中断指i8259的中断，涵盖板卡上的外部设备中断。

中断控制器（8259）

简单的说它提供了16个中断输入引脚（对应着16个中断号）和一个输出引脚，其中输入引脚用于连接设备的中断引脚，也就是连接从PCI总线过来的中断引脚以及ISA总线过来的中断和其它设备过来的中断线。中断输出引脚连接CPU的INTA。8259的每一个输入引脚有效都可以引起它的输出的有效（低电平有效），从而将CPU的INTA拉低，CPU便知道有一个中断产生。并且8259还有另外一个特别重要的功能，就是它为每个连接到它的输入引脚的中断源都保存了一个中断向量，这个中断向量保存了这个中断源对应的中断服务子程序的起始地址。比如某一时刻，一个申请了中断的ISA设备（它的中断线连接到了8259的输入上面）有效了它的中断线，8259的输出也立刻有效，通知CPU。CPU得到中断有效的信号后，马上停止正在进行的工作，和8259进行一次通信，从8259那里读取这个中断的中断向量（这个过程叫做“中断确认”），然后程序跳到中断服务子程序的起始地址开始运行。经过上面的论述，我们了解到8259给所有的计算机设备，包括硬盘、软盘、PCI总线设备、ISA总线设备等，提供了16个可用的中断线。这里所要注意的是很多系统设备以及ISA总线的设备对于中断线都是独占的，在大多数情况下，除去系统设备以及ISA总线设备所占

用的中断外，8259所剩下的可用的中断线就很少了，基本上最多是4、5个。但是我们知道PCI设备很多是多功能设备，要申请不止一个中断，更何况有时候一个计算机要插不止一个PCI设备。那么现在矛盾产生了，即8259所能提供的中断线少于或者远远少于PCI总线设备所需要的中断线，那么这个矛盾怎么解决呢？就需要用到我们上面提到的可编程中断路由器了。

可编程路由器有很多输入引脚，所有PCI设备的中断线与其连接，它的输出引脚比较少，连接到中断控制器的几个没有被占用的输入引脚上面。可编程路由器的特点在于可以对它进行编程使它的输入对应到输出。总的结果一般是几个输入共享一个输出。

中断处理流程

PMON下SB700中断配置

BIOS启动程序首先在内存里面建立一个中断表，这个中断表有很多入口，其中有些入口每一个对应一个系统中断号，这个表的作用随后会提到。在某一个时刻，BIOS启动程序按一定顺序扫描所有的PCI设备，我们都知道每个PCI设备有一个配置空间，里面有很多寄存

器，有一些寄存器用于表明这个设备所需要的资源，比如内存地址范围、IO地址范围以及中断。跟中断有关的寄存器有两个：中断管脚寄存器和中断线寄存器。中断管脚寄存器用于表明这个设备是否申请了中断（非零表示申请了中断）以及它的中断引脚连接到了PCI插槽的哪个中断源上（每个PCI插槽提供四个中断源：INTA#，INTB#,INTC#,INTD#）。BIOS 启动程序每扫描到一个PCI设备，便读取它的配置空间的寄存器，给它分配相应的内存地址和IO地址，并且同时读取它的中断管脚寄存器的值，如果非零则表明申请了中断，则BIOS 启动程序对可编程路由器进行编程，将这个设备的中断所对应的可编程路由器的那个输入管脚和可编程路由器的某一个输出也即某一个中断控制器的输入管脚对应起来，这样就将这个设备的中断管脚和某一个系统中断号对应了起来，然后BIOS启动程序把这个信息储存到PCI设备的中断线寄存器中。然后继续扫描完所有的PCI设备，执行类似的操作。

以3a780e为例，代码位于Targets/Bonito3a780e/Bonito/tgt_machdep.c sb700_interrupt_fixup 函数中。此处详细寄存器地址偏移可以看南桥sb700相关的文档。

1，Map usbint1map和usbint3map到PCI_INTC，map usbint2map和usbint4map到PCI_INTC；2，Map sataintmap到PCI_INTH;

3，Map HDA 中断AzIntMap到INTE;

4，设置GPIO42为HD 函数；

5，开始设置SB700中断PIC:

bus4：INTA →IRQ3 PCIeX1（right）

bus5：INTB →IRQ3 PCIeX1 (left)

INTC →IRQ6 USB

INTC →IRQ6 PCIeX8 dev2

bus7：INTD →IRQ5 RTL8169DL

INTE →IRQ5 HDA

bus10：

INTF →IRQ3 PCI(left) dev4

INTG →IRQ3 PCI(right) dev5

INTH →IRQ4 SATA

6，设置中断triggle mode：level or edge；

7，针对网卡rte0，硬盘sata，IDE, USB, LPC，HDA, VGA设备进行路由；

8，检查pci/pcie中断线寄存器（此处不检查多功能设备）。

Kernel下中断处理

中断处理流程按上图所示，依次向下查询处理。中断触发时，硬件设置cause寄存器的Excode 域以及相应的IP位，并开始软件处理，软件通过查询Excode确定使用哪一类异常处理例程，软件再通过查询相应的IP位，确定中断dispatch，平台函数再根据中断号确定是哪一类中断，即都到上述流程的最末端，确定具体的发出中断的设备，执行do_IRQ()为中断服务。

3号系列中断处理主要在(arch/mips/loongson/loongson3/irq.c)

第一级中断判断(cause 寄存器IP位域定义)

IP7(timer 内部时钟中断、性能计数器中断)

IP6(核间中断)

IP3(8259中断)

IP2(UART/LPC中断)

代码详见：arch/mips/loongson/loongson-3/irq.c中match_irq_dispatch函数

asmlinkage void mach_irq_dispatch(unsigned int pending)