edge中斷分析

標籤：linux   中斷   

目前正在調試msix中斷，在測試過程中發現會機率性的丟失中斷。Msix中斷預設是edge觸發的中斷，edge觸發的中斷是在中斷對應pin發生電平訊號跳變的時候，會發出一個插斷要求。因為跳變是一瞬間的，不會像level觸發中斷那樣一直保持電平不變，這樣就可能會漏掉某一個跳變的瞬間，表現就是丟失了一個中斷。

 

核心中處理edge觸發中斷的函數為handle_edge_irq，此函數有do_IRQ函數調用而來。

void handle_edge_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)    {     raw_spin_lock(&desc->lock);              /*因為接收到中斷，所以清除下面兩個標誌*/   desc->istate &= ~(IRQS_REPLAY | IRQS_WAITING);               /*IRQ是否被禁止，或者正在處理中，或者沒有掛接中斷處理函數*/   if (unlikely(irqd_irq_disabled(&desc->irq_data) ||           irqd_irq_inprogress(&desc->irq_data) || !desc->action)) {      if (!irq_check_poll(desc)) {       desc->istate |= IRQS_PENDING;  /*設定irq處於掛起狀態*/      mask_ack_irq(desc);  /*向硬體發ACK,屏蔽中斷*/     goto  out_unlock;      }     }     kstat_incr_irqs_this_cpu(irq, desc); /*process/interrupts中對應irq計算加1*/          /*cpu對此IRQ的回應，表示準備接收此IRQ的下一個中斷*/  desc->irq_data.chip->irq_ack(&desc->irq_data);      do {     if (unlikely(!desc->action)) { /*沒有掛接中斷處理函數*/    mask_irq(desc);    /*屏蔽IRQ*/    goto  out_unlock;     }    /*IRQ處於中斷掛起狀態*/     if (unlikely(desc->istate & IRQS_PENDING)) {      if (!irqd_irq_disabled(&desc->irq_data) &&          irqd_irq_masked(&desc->irq_data))       unmask_irq(desc);   }                     /*處理中斷*/   handle_irq_event(desc);        }  while ((desc->istate & IRQS_PENDING) &&    /*有掛起的中斷需要處理*/    !irqd_irq_disabled(&desc->irq_data));   /*irq沒有禁止*/

 

istate成員剛開始在irq_desc結構體中沒找到，其實它的定義如下

#define istate core_internal_state__do_not_mess_with_it

istate對應的是core_internal_state__do_not_mess_with_it成員。

 

IRQS_REPLAY標誌是用來挽救丟失的中斷。此標誌在check_irq_resend函數中設定，通過中斷控制器APIC上的中斷訊號重新向cpu發中斷，而不是通過外設硬體來重發中斷。這裡進入到了handle_edge_irq函數表示已經收到了中斷，不需要重發，所以清除此標誌。

IRQS_WAITING標誌表示中斷的到來，這裡收到了中斷，因此也清除此標誌。此標誌在handle_xxx_irq函數的開始都會清除掉。

 

如果<1>當前irq被禁止，<2>當前irq正在處理中，<3>當前irq沒有掛接處理函數，則我們不處理接收到的此IRQ。如果滿足上面的條件，我們就設定此IRQ為IRQS_PENDING掛起狀態，並屏蔽中斷，然後返回。放棄中斷的處理過程，留給正在處理此IRQ中斷的cpu來處理此次pending的中斷。

irq_ack函數的底層實現是寫eoi寄存器，是cpu對此IRQ的回應，表示irq希望清除此IRQ的pending狀態（用於清除APIC IRR的pending位），準備接收下一個中斷。這樣其他的cpu就可以接收此IRQ進行處理了。

 

程式接下來是一個while迴圈，迴圈的條件是此IRQ沒有被禁止並且有pending的待處理的中斷。因為在處理中斷的過程中，因為ack了，可能其他的cpu又接收到了此IRQ新的中斷。

如果此IRQ沒有掛接中斷處理函數，就直接屏蔽此IRQ，返回。

如果irq處於IRQS_PENDING狀態，中斷沒有被禁止但是被屏蔽的情況下，調用unmask_irq取消屏蔽。想想為什麼會處於IRQS_PENDING狀態，並這樣處理？前面講到當此IRQ正在處理中，新接收到的中斷，就會設定IRQS_PENDING狀態，並屏蔽此IRQ。

 

Edge觸發方式的中斷容易丟中斷，因此在處理中斷時候不能長時間的屏蔽IRQ。在handle_edge_irq函數一上來就判斷在irq沒用被禁止，沒用正在處理的情況下，只是ack回應了硬體，沒用屏蔽irq，表示另外的cpu可以接收此IRQ的中斷。

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