12_层级中断控制器驱动程序上机实验#

层级中断控制器驱动程序上机实验#

参考资料：

linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析
Linux 4.9.88内核源码
- Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-mxc.c
- Linux-4.9.88\arch\arm\boot\dts\imx6ull.dtsi
Linux 5.4内核源码
- Linux-5.4\drivers\pinctrl\stm32\pinctrl-stm32mp157.c
- Linux-5.4\drivers\irqchip\irq-stm32-exti.c
- Linux-5.4\arch\arm\boot\dts\stm32mp151.dtsi
芯片手册
- IMX6ULL: imx6ullrm.pdf
- STM32MP157: DM00327659.pdf

本节视频源码在GIT仓库里

doc_and_source_for_drivers\
	IMX6ULL\source\08_Interrupt\
		07_virtual_int_controller_hierarchy_ok
  		
doc_and_source_for_drivers\
	STM32MP157\source\A7\08_Interrupt\
		07_virtual_int_controller_hierarchy_ok

1. 确定中断号n#

查看芯片手册，选择一个保留的、未使用的GIC SPI中断即可。

1.1 IMX6ULL#

看芯片手册第3章：

看上图，选择122号中断，它是SPI里的122号中断，GIC里的编号是(32+122)=154。

1.2 STM32MP157#

看芯片手册第21.2节：

看上图，选择210号中断，它是SPI里的210号中断，GIC里的编号是(32+210)=242。

2. 怎么触发中断#

可以通过devmem命令直接写GIC的PENDING寄存区。

GICD_ISPENDRn有多个寄存器，每个寄存器中每一位对应一个GIC中断，写入1就可以触发该中断。

写哪一个GICD_ISPENDRn寄存器？写哪一位？使用下列公式来确定：

查看内核设备树文件imx6ull.dtsi、stm32mp151.dtsi，可以知道：

IMX6ULL的GIC Distributor 地址是：0x00a01000
STM32MP157的GIC Distributor 地址是：0xa0021000

芯片	SPI中断号	GIC中断号	n,bit	GICD_ISPENDRn地址	命令
IMX6LLL	122	154	4,26	0xa01210	devmem 0xa01210 32 0x4000000
	123	155	4,27	0xa01210	devmem 0xa01210 32 0x8000000
	124	156	4,28	0xa01210	devmem 0xa01210 32 0x10000000
	125	157	4,29	0xa01210	devmem 0xa01210 32 0x20000000
STM32MP157	210	242	7,18	0xa002121c	devmem 0xa002121c 32 0x40000
	211	243	7,19	0xa002121c	devmem 0xa002121c 32 0x80000
	212	244	7,20	0xa002121c	devmem 0xa002121c 32 0x100000
	213	245	7,21	0xa002121c	devmem 0xa002121c 32 0x200000

3. 上机实验#

3.1 设置工具链#

1. STM32MP157#

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin

2. IMX6ULL#

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

3.2 编译、替换设备树#

1. STM32MP157#

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts，添加如下代码：

/ {
   virtual_intc: virtual_intc_100ask {
        compatible = "100ask,virtual_intc";

        interrupt-controller;
        #interrupt-cells = <2>;

        interrupt-parent = <&intc>;
        //upper_hwirq_base = <122>;  // imx6ull
        upper_hwirq_base = <210>;  // stm32mp157
    };

    gpio_keys_100ask {
        compatible = "100ask,gpio_key";
        interrupt-parent = <&virtual_intc>;
        interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    };
};

编译设备树：在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令, 得到设备树文件：arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb
```
make dtbs
```

复制到NFS目录：

$ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/

开发板上挂载NFS文件系统

vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)

[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999 
192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt

vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137
```
[root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
```

更新设备树

[root@100ask:~]# mount  /dev/mmcblk2p2  /boot
[root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
[root@100ask:~]# sync

重启开发板

2. IMX6ULL#

修改arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts，添加如下代码：

/ {
   virtual_intc: virtual_intc_100ask {
        compatible = "100ask,virtual_intc";

        interrupt-controller;
        #interrupt-cells = <2>;

        interrupt-parent = <&intc>;
        upper_hwirq_base = <122>;  // imx6ull
        //upper_hwirq_base = <210>;  // stm32mp157
    };

    gpio_keys_100ask {
        compatible = "100ask,gpio_key";
        interrupt-parent = <&virtual_intc>;
        interrupts = <0 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <1 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <3 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    };

};

编译设备树：在Ubuntu的IMX6ULL内核目录下执行如下命令, 得到设备树文件：arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb
```
make dtbs
```

复制到NFS目录：

$ cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/

开发板上挂载NFS文件系统

vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)

[root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999 
192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt

vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137
```
[root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
```

更新设备树

[root@100ask:~]# cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
[root@100ask:~]# sync

重启开发板

3.3 编译、安装驱动程序#

编译：
- 在Ubuntu上
- 修改07_virtual_int_controller_hierarchy_ok中的Makefile，指定内核路径KERN_DIR，在执行make命令即可。

安装：

在开发板上

挂载NFS，复制文件，insmod，类似如下命令：

mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
// 对于IMX6ULL，想看到驱动打印信息，需要先执行
echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk

insmod -f /mnt/virtual_int_controller.ko
// 安装virtual_int_controller之后即可进入/sys/kernel/irq目录查看分配的中断号

insmod -f /mnt/gpio_key_drv.ko
cat /proc/interrupts

// 触发中断
// 对于IMX6ULL
devmem 0xa01210 32 0x4000000
devmem 0xa01210 32 0x8000000
devmem 0xa01210 32 0x10000000
devmem 0xa01210 32 0x20000000

// 对于stm32mp157
devmem 0xa002121c 32 0x40000 
devmem 0xa002121c 32 0x80000
devmem 0xa002121c 32 0x100000  // 它不能触发中断,可能是被占用了
devmem 0xa002121c 32 0x200000

观察内核打印的信息