【迅为电子】RK3568驱动指南｜第五篇-中断(第39章 中断实验)

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如题所述

Answer 1

欢迎来到迅为电子的RK3568驱动指南系列，今天我们将深入探讨第五篇——中断（第39章 中断实验）。这款卓越的22nm工艺SoC，搭载四核A55处理器和Mali G52 GPU，为物联网、NVR、工控等领域提供了强大的支持，同时兼容Android 11和Linux系统，以及内置的AI加速器NPU。

中断，作为操作系统的核心机制，是提升性能和并发处理能力的关键。它让CPU在执行任务时能暂停并响应外部或内部突发情况，就像烹饪时对突发状况的迅速处理。中断机制使得多个任务可以并行进行，如键盘输入与硬盘读写，显著提高了效率。

中断机制分为上下文，上文注重快速响应，如保存寄存器状态，下文则处理耗时任务。中断子系统框架由用户层至硬件层，共四层结构，涵盖了从驱动程序到硬件的交互过程：

用户层：驱动程序通过中断接口与外设交互，申请和注册中断，处理回调操作。
通用层（框架层）：提供平台无关的中断管理和处理接口，驱动程序能够跨平台复用。
硬件相关层：包括特定架构中断处理代码和中断控制器驱动，负责中断机制的具体实现和通信。
硬件层：底层硬件连接，负责中断信号的传递和处理器的中断管理。

让我们聚焦于硬件层的细节，特别是中断控制器GIC（Generic Interrupt Controller）在RK3568中的作用。GIC是中断子系统的核心组件，管理着中断请求的分发，不同版本GIC支持不同的特性，如ARM Cortex架构。在RK3568上，我们使用的是GICv3，包括Distributor、Redistributor和CPU接口，它们共同确保中断的精准控制。

GIC结构分为Distributor负责全局设置，Redistributor则为每个处理器核心提供接口管理SGI（软件生成，ID0-15）、PPI（私有外设，ID16-31）、SPI（共享外设，ID32-1019）和LPI（特定局部，上限定义）中断。中断状态包括Inactive、Pending、Active和Active & Pending，触发类型则有边沿触发和电平触发。

中断处理是通过IRQ number（虚拟ID）和HW interrupt ID（硬件关联ID）来标识的。中断服务函数，如handler(int irq, void *dev_id)，处理特定中断，其中irq表示中断号，dev_id传递设备数据。在编写中断驱动程序时，需要理解GPIO映射的中断号，通过gpio_to_irq函数获取，同时注意中断处理的触发方式和同步问题。

中断驱动程序的示例代码展示了如何初始化GPIO中断，包括IRQ号的请求、中断处理函数的注册，以及模块的初始化和退出。通过创建Makefile和编译，我们可以将驱动加载到系统中，进行实际的触摸屏中断测试，验证驱动程序的正确运行。

总的来说，中断实验不仅涉及硬件层面的深入理解，还考验了驱动程序的编写技巧。掌握中断机制，对于优化RK3568的性能和实现高效并发至关重要。让我们继续深入探讨，解锁中断实验的更多可能。