1、概述

本篇文档主要介绍IMX6UL平台上基于SylixOS集成开发环境中GIC通用中断控制器的实现流程和方法。

2、GIC控制器基地址获取

GIC控制器基地址通过调用armPrivatePeriphBaseGet函数获得。如图 2.1所示，Ctrl+h局搜索armPrivatePeriphBaseGet函数，搜索结果如图 2.2所示。

图 2.1全局搜索armPrivatePeriphBaseGet函数

图 2.2 armPrivatePeriphBaseGet函数搜索结果

参考DDI0464F_cortex_a7_mpcore_r0p5_trm.pdf手册，该指令将协处理器 P15 的寄存器中的数据传送到 ARM处理器寄存器R0中，最终通过armPrivatePeriphBaseGet函数获取。如图 2.3和图 2.4所示。

图 2.3 CP15协处理器操作码

图 2.4 CP15读取基地址指令

注：MRC指令的格式为：

MRC{条件}协处理器编码，协处理器操作码1，目的寄存器，源寄存器1，源寄存器2，协处理器操作码2。

MRC指令用于将协处理器寄存器中的数据传送到ARM处理器寄存器中,若协处理器不能成功完成操作，则产生未定义指令异常。其中协处理器操作码1和协处理器操作码2为协处理器将要执行的操作，目的寄存器为ARM处理器的寄存器，源寄存器1和源寄存器2均为协处理器的寄存器。

指令示例：

MRC P3， 3， R0， C4， C5， 6；该指令将协处理器 P3的寄存器中的数据传送到 ARM处理器寄存器中。

3、GIC控制器结构体说明

GIC控制器中分发器端寄存器结构体定义如图 3.1所示，CPU接口端结构体定义如图 3.2所示。

图 3.1分发器端寄存器结构体定义

图 3.2 CPU接口端结构体定义

4、GIC相关函数实现

4.1 GIC控制器初始化

4.1.1分发器初始化

对distributor结构体中成员进行操作，关闭所有pending中断并禁能所有中断，同时将所有中断设置为安全模式。具体实现如程序清单 4.1所示。

程序清单 4.1分发器初始化

VOIDarmGicInit(VOID){REGISTERGIC_DISTRIBUTOR_REG*pDistributor=armGicIntDistributorGet();REGISTERINTiCnt;armGicEnable(LW_FALSE);/*Firstdisablethedistributor*/for(iCnt=0;iCnt<GIC_INT_NUM;iCnt++){/*Clearallpendinginterrupts*/write32(~0,(addr_t)&pDistributor->uiICPENDRn[iCnt]);}for(iCnt=0;iCnt<GIC_INT_NUM;iCnt++){/*Disableallinterrupts.*/write32(~0,(addr_t)&pDistributor->uiICENABLERn[iCnt]);}for(iCnt=0;iCnt<GIC_INT_GRP_NUM;iCnt++){/*Setallinterruptstosecure*/write32(0,(addr_t)&pDistributor->uiIGROUPRn[iCnt]);}armGicEnable(LW_TRUE);/*Nowenablethedistributor*/}

4.1.2 CPU 接口初始化

对cpu interface端结构体成员进行操作，设置当前 CPU的优先级掩码255，禁止中断抢占，并使能当前 CPU到 GIC的接口。具体实现如程序清单 4.2所示。

程序清单 4.2 CPU接口初始化

VOIDarmGicCpuInit(BOOLbPreemption,UINT32uiPriority){REGISTERGIC_CPU_INTERFACE_REGS*pInterface=armGicCpuInterfaceGet();armGicCpuPriorityMaskSet(uiPriority);/*InittheGICCPUinterface*/if(bPreemption){/**Enablepreemption.*/write32(GIC_CPU_INTERFACE_PREEM_EN,(addr_t)&pInterface->uiBPR);}else{/**Disablepreemption.*/write32(GIC_CPU_INTERFACE_PREEM_DISEN,(addr_t)&pInterface->uiBPR);}armGicCpuEnable(LW_TRUE);/*EnablesignalingtheCPU*/}

4.2 中断向量基地址设置

如图 4.1和图 4.2所示，Ctrl+h全局搜索armVectorBaseAddrSet函数。

图 4.1全局搜索armVectorBaseAddrSet函数

图 4.2 armVectorBaseAddrSet函数搜索结果

参照DDI0464F_cortex_a7_mpcore_r0p5_trm.pdf手册，如图 4.3所示。

图 4.3中断向量基地址介绍

根据提示，再参照DDI0406C_C_arm_architecture_reference_manual.pdf手册如下图 4.4所示。

图 4.4中断向量基地址说明

可知该寄存器保存的是中断向量表基址参照bspMap.h文件，中断向量表物理地址即为BSP_CFG_RAM_BASE（0x80000000）。

4.3实现系统中断控制器

系统上电的过程中需要初始化中断处理器，否则后续使用到中断的程序都不能正常运行。

从startup.S中可以看到如图 4.5所示，系统只响应了irq中断，对fiq中断不做处理。

图 4.5 irq中断入口地址

关于中断需实现函数如图 4.6所示。

图 4.6函数列表

4.4中断服务程序

通过读取硬件寄存器,得到当前产生的中断向量号，调用系统接口archIntHandle进行处理，处理完成后，通知GIC中断已经处理完成。

4.4.1读取寄存器GICC_IAR获取中断号，如程序清单 4.3所示。

程序清单 4.3获取中断号

UINT32armGicIrqReadAck(VOID){REGISTERGIC_CPU_INTERFACE_REGS*pInterface=armGicCpuInterfaceGet();return(read32((addr_t)&pInterface->uiIAR));}

4.4.2向GICC_EOIR写入中断号，通知GIC该中断处理完成，如程序清单 4.4所示。

程序清单 4.4通知GIC该中断处理完成

VOIDarmGicIrqWriteDone(UINT32uiIrqID){REGISTERGIC_CPU_INTERFACE_REGS*pInterface=armGicCpuInterfaceGet();write32(uiIrqID,(addr_t)&pInterface->uiEOIR);}

4.5使能指定中断

通过设置硬件寄存器,使能指定的中断向量。具体实现如程序清单 4.5所示。

程序清单 4.5使能指定中断

VOIDarmGicIntVecterEnable(ULONGulVector,BOOLbSecurity,ULONGulPriority,ULONGuiCpuMask){armGicIrqEnable(ulVector,LW_FALSE);armGicIrqSecuritySet(ulVector,bSecurity);armGicIrqPrioritySet(ulVector,ulPriority);armGicIrqTargetSet(ulVector,GIC_CPU_MASK,LW_FALSE);armGicIrqTargetSet(ulVector,uiCpuMask,LW_TRUE);armGicIrqEnable(ulVector,LW_TRUE);}

注：由于imx6ul是单核处理器，理论上是不需要进行目标CPU选择的，但由于使用了GIC中断控制器，所以需给其目标寄存器组配置为0，即默认选择CPU0。

4.6禁能指定中断

通过设置硬件寄存器，禁能指定中断。具体实现如程序清单 4.6所示。

程序清单 4.6禁能指定中断

VOIDarmGicIntVecterDisable(ULONGulVector){armGicIrqEnable(ulVector,LW_FALSE);armGicIrqTargetSet(ulVector,GIC_CPU_MASK,LW_FALSE);}

4.7判断中断是否使能

通过读取硬件寄存器,检查指定的中断向量是否使能。具体实现如程序清单 4.7所示。

程序清单 4.7判断指定中断向量是否使能

BOOLarmGicIrqIsEnable(UINT32uiIrqID){REGISTERGIC_DISTRIBUTOR_REG*pDistributor=armGicIntDistributorGet();REGISTERUINT32uiReg=armGicIntRegOffsGet(uiIrqID);REGISTERUINT32uiMask=armGicIntBitMaskGet(uiIrqID);return((read32((addr_t)&pDistributor->uiICENABLERn[uiReg])&uiMask)?LW_TRUE:LW_FALSE);}

4.8获取/设置中断优先级

该项由工程默认生成，未实现，如程序清单 4.8所示。

程序清单 4.8获取/设置中断优先级

ULONGbspIntVectorSetPriority(ULONGulVector,UINTuiPrio){return(ERROR_NONE);}ULONGbspIntVectorGetPriority(ULONGulVector,UINT*puiPrio){*puiPrio=0;return(ERROR_NONE);}

4.9获取/设置中断目标CPU

由于imx6ul为单核处理器，虽然用到了GIC通用中断控制器，但默认给其选择CPU0。

在bsplib.c中具体实现如程序清单 4.9所示。

程序清单 4.9获取/设置中断目标CPU

ULONGbspIntVectorSetTarget(ULONGulVector,size_tstSize,constPLW_CLASS_CPUSETpcpuset){return(ERROR_NONE);}ULONGbspIntVectorGetTarget(ULONGulVector,size_tstSize,PLW_CLASS_CPUSETpcpuset){LW_CPU_ZERO(pcpuset);LW_CPU_SET(0,pcpuset);return(ERROR_NONE);}

5、填充bsplib.c中断相关内容

将对应的函数功能添加到bspLib.c中，如程序清单 5.1所示。

程序清单 5.1 bspLib.c中断相关填充

/*********************************************************************************************************中断相关*********************************************************************************************************/VOIDbspIntInit(VOID){armGicInit();/**能够传递到当前CPU的中断的最低优先级(255表示所有中断)*/armGicCpuInit(LW_FALSE,255);armVectorBaseAddrSet(BSP_CFG_RAM_BASE);}

VOIDbspIntHandle(VOID){REGISTERUINT32uiAck=armGicIrqReadAck();REGISTERUINT32uiSourceCpu=(uiAck>>10)&0x7;REGISTERUINT32uiVector=uiAck&0x1FF;(VOID)uiSourceCpu;archIntHandle((ULONG)uiVector,LW_FALSE);armGicIrqWriteDone(uiAck);}

VOIDbspIntVectorEnable(ULONGulVector){/**1<<0：目标CPU为CPU0*/armGicIntVecterEnable(ulVector,LW_FALSE,ARM_DEFAULT_INT_PRIORITY,1<<0);}

VOIDbspIntVectorDisable(ULONGulVector){armGicIntVecterDisable(ulVector);}

BOOLbspIntVectorIsEnable(ULONGulVector){return(armGicIrqIsEnable(ulVector)?LW_TRUE:LW_FALSE);}

ULONGbspIntVectorSetPriority(ULONGulVector,UINTuiPrio){return(ERROR_NONE);}

ULONGbspIntVectorGetPriority(ULONGulVector,UINT*puiPrio){*puiPrio=0;return(ERROR_NONE);}

ULONGbspIntVectorSetTarget(ULONGulVector,size_tstSize,constPLW_CLASS_CPUSETpcpuset){return(ERROR_NONE);}

ULONGbspIntVectorGetTarget(ULONGulVector,size_tstSize,PLW_CLASS_CPUSETpcpuset){LW_CPU_ZERO(pcpuset);LW_CPU_SET(0,pcpuset);return(ERROR_NONE);}

至此，与中断控制器相关的内容填充完毕，之后在驱动中使用API_InterVectorConnect连接中断服务程序和中断号，使用API_InterVectorEnable使能中断等操作时就可以正常产生中断，并进入驱动对应的中断服务程序中了。

6、参考资料

文档类：

1． gic_architecture_specification.pdf

2. DDI0471B_gic400_r0p1_trm.pdf

3. IHI 0048B, ARM Generic Interrupt Controller Architecture Specification, Ver 2.0.pdf

网址链接：

1.http://www.wowotech.NET/linux_kenrel/gic_driver.html

2.http://blog.csdn.Net/velanjun/article/details/8757862

3.http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-linuxkernelint/index.html