что такое цепочка irq в linux, когда их нужно использовать?

что такое связанный irq?

Существует два подхода к вызову обработчиков прерываний для дочерних устройств в обработчике IRQ родительского (контроллера прерываний) устройства.

1. Цепные прерывания:

   • "chained" means that those interrupts are just chain of function calls (for example, SoC's GPIO module interrupt handler is being called from GIC interrupt handler, just as a function call)
   • generic_handle_irq() используется для цепочки прерываний
   • дочерние обработчики IRQ вызываются внутри родительского обработчика HW IRQ
   • вы не можете вызывать функции, которые могут находиться в цепочке (дочерних) обработчиках прерываний, потому что они все еще находятся в атомарном контексте (аппаратное прерывание)
   • этот подход обычно используется в драйверах для внутренних модулей GPIO SoC.

2. Вложенные прерывания

   • "nested" means that those interrupts can be interrupted by another interrupt; but they are not really HW IRQs, but rather threaded IRQs
   • handle_nested_irq() используется для создания вложенных прерываний
   • дочерние обработчики IRQ вызываются внутри нового потока, созданного функцией handle_nested_irq(); нам нужно, чтобы они запускались в контексте процесса, чтобы мы могли вызывать спящие функции шины (например, функции I2C, которые могут спать)
   • вы можете вызывать функции, которые могут спать внутри вложенных (дочерних) обработчиков прерываний
   • этот подход обычно используется в драйверах для внешних чипов, таких как расширители GPIO, потому что они обычно подключаются к SoC через шину I2C, а функции I2C могут спать

Говоря о драйверах, рассмотренных выше:

• irq-gic драйвер использует CHAINED GPIO irqchips подход для работы с системами с несколькими GIC; этот коммит добавляет, что функциональность
• Драйвер gpio-omap (упомянутый выше) использует подход GENERIC CHAINED GPIO irqchips. См. эту фиксацию. Он был преобразован из использования обычного CHAINED GPIO irqchips, так что в ядре реального времени он будет многопотоковым обработчиком IRQ, но в ядре, отличном от RT, это будет жесткий обработчик IRQ.
• Драйвер gpio-max732x использует подход NESTED THREADED GPIO irqchips

что делают chained_irq_enter и chained_irq_exit

Эти функции реализуют управление потоком аппаратных прерываний, то есть уведомляют микросхему контроллера прерываний, когда следует маскировать и демаскировать текущее прерывание.

1. Для контроллеров прерываний FastEOI (самый современный способ):

   • chained_irq_enter() do nothing
   • chained_irq_exit() вызывает обратный вызов irq_eoi(), чтобы сообщить контроллеру прерываний, что обработка прерывания завершена

2. Для контроллеров прерываний с возможностями маскирования/демаскирования/подтверждения

   • chained_irq_enter() masks current interrupt, and acknowledges it if ack callback is set as well
   • chained_irq_exit() демаскирует прерывание

потому что после возникновения прерывания линия irq отключена, но chained_irq_enter вызывает функции, связанные с маскировкой прерываний, если линия уже отключена, зачем маскировать прерывание?

Линия IRQ отключена. Но нам все еще нужно записать в регистр EOI в конце обработки прерывания. Или отправьте ACK для прерываний на уровне края.

Это объясняет, почему прерывания отключены в обработчике прерываний.

Прочтите саму документацию по ядру Linux, чтобы понять эти API:

https://www.kernel.org/doc/Documentation/gpio/driver.txt

• Цепочки GPIO irqchips: обычно это тип, встроенный в SoC. Это означает, что существует быстрый обработчик IRQ для GPIO, который вызывается в цепочке из родительского обработчика IRQ, чаще всего системного контроллера прерываний. Это означает, что irqchip GPIO регистрируется с помощью irq_set_chained_handler() или соответствующей вспомогательной функции gpiochip_set_chained_irqchip(), и обработчик irqchip GPIO будет вызываться немедленно из родительского irqchip, при этом IRQ будут отключены. Затем GPIO irqchip вызовет что-то вроде этой последовательности в своем обработчике прерываний:

  static irqreturn_t tc3589x_gpio_irq(int irq, void *data)
      chained_irq_enter(...);
      generic_handle_irq(...);
      chained_irq_exit(...);