ARM A7 Linux原始中断处理可能吗？

Question

我想写一个在Linux下控制步进电机的开源核心驱动程序。在这种情况下，尤其是对于3D打印机。

其基本思想是，驱动程序在一个IO端口上保留引脚，然后一次操作这些引脚。它接收一个充满“切换这个，切换那个”值的缓冲区，然后使用硬件计时器将这些值发送到端口。

现在的问题是:有没有办法尽可能快地处理特定的硬件中断？

有问题的芯片是Allwinner H3，我使用的是该芯片的TMR1资源(IRQ51)。我可以很好地使用它，它也可以作为中断工作：

static irqreturn_t stepCore_timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
        writel(TMR1_IRQ_PEND, TMR_IRQ_ST_VREG);
        icnt++;

        porta_state = readl(PA_VDAT);
        porta_state &= porta_mask;

        if(icnt & 0x00000001)
        {
            porta_state |= 0x00000001;
        }

        writel(porta_state, PA_VDAT);

        return IRQ_HANDLED;
}

static struct irqaction stepCore_timer_irq = {
        .name = "stepCore_timer",
        .flags = IRQF_DISABLED | IRQF_NOBALANCING , IRQF_PERCPU,
        .handler = stepCore_timer_interrupt,
        .dev_id = NULL,
};

static void stepCore_timer_interrupt_setup(void)
{
    int ret;
    u32 val;

    writel( 24000000, TMR1_INTV_VALUE_VREG );
    writel( ( TMR1_MODE_CONTINUOUS | TMR1_CLK_PRES_1 | TMR1_CLK_SRC_OSC24M ), TMR1_CTRL_VREG );

    ret = setup_irq(SUNXI_IRQ_TIMER1, &stepCore_timer_irq);
    if (ret)
            printk("%s: ERROR: failed to install irq %d\n", __func__, SUNXI_IRQ_TIMER1);
    else
            printk("%s: irq %d installed\n", __func__, SUNXI_IRQ_TIMER1);

    ret = irq_set_affinity_hint(SUNXI_IRQ_TIMER1, cpumask_of(3));
    if (ret)
            printk("%s: ERROR: failed to set irq affinity for irq %d\n", __func__, SUNXI_IRQ_TIMER1);
    else
            printk("%s: set irq affinity for irq %d\n", __func__, SUNXI_IRQ_TIMER1);
    /* Enable timer0 interrupt */
    val = readl(TMR_IRQ_EN_VREG);
    writel(val | TMR1_IRQ_EN, TMR_IRQ_EN_VREG);

}

TMR1在其他方面都没有使用过(实际上，我必须自己添加它)，并且到目前为止都可以正常工作。然而，在处理相当简单的IRQ例程时有相当多的延迟。因为我想生成一些可用于3D打印机的代码，所以我非常喜欢一个更“稳定”的定时器中断。

所以，我的问题是:有没有办法在Linux中有一个非常短的IRQ例程，并且具有尽可能高的优先级？或者根本不关心Linux调度器，而只是“它是什么吗”？基本上是一个原始的IRQ处理程序，忽略了Linux认为它应该是什么？

不管怎么说，它运行的内核就是专门用来完成这个任务的。处理程序将尽可能简短:从数组中获取u32，将其写入端口，完成。

最好，我希望有一些东西，只是忽略了Linux的其余部分。是的，我知道这不是做这件事的方法。但这是为一个相当特殊的情况而设计的，所以我毫不犹豫地调整常规的内核源代码以满足这些需求。

哦，这提醒了我，内核是3.4.112，带有合适的preempt-rt补丁。

任何帮助都是非常感谢的。

大家好，

克里斯

Answer 1

以下是此问题的一般解决方案。您可以编写一个内核模块，它将覆盖现有的中断处理例程，并将替换为您自己的例程，您可以在其中处理您感兴趣的irq，并将所有irq重定向到现有的内核中断处理例程。对于CPU，您可以通过获取低级x86指令来获取现有的中断描述例程(lidt)地址。我相信这对ARM来说也是可能的。现在，Linux有CPU隔离isolcpus的技术。通过利用这个技术，你可以把CPU从调度器域中取出，也就是说，在你指定一个任务在那个CPU上运行(使用taskset)之前，不会在那个CPU上调度任何任务。将一个CPU移出调度器域后，您可以借助将中断附加到该隔离CPU的技术，您可以通过/proc/irq/IRQ_NUMBER/smp_affinity完成此操作。现在，所有的中断都将由这个隔离的CPU处理，并且100%专用于该中断。使用您自己的IRQ例程，您可以完全控制中断处理。

希望这能有所帮助！

Answer 2

你有没有想过用FIQ来解决这个问题。我们有一篇关于它的博客文章：http://free-electrons.com/blog/fiq-handlers-in-the-arm-linux-kernel/