ST MP157 中断系统及设备树开发详解1 中断 1.1 GIC中断 GIC 将众多的中断源分为分为三类： ①、SPI

1 中断

1.1 GIC中断

GIC 将众多的中断源分为分为三类：

①、SPI(Shared Peripheral Interrupt)，共享中断，顾名思义，所有 Core 共享的中断，这个是最常见的，那些外部中断都属于 SPI 中断(注意！不是 SPI 总线那个中断) 。比如 GPIO 中断、串口中断等等，这些中断所有的 Core 都可以处理，不限定特定 Core。
②、PPI(Private Peripheral Interrupt)，私有中断，我们说了 GIC 是支持多核的，每个核肯定有自己独有的中断。这些独有的中断肯定是要指定的核心处理，因此这些中断就叫做私有中断。
③、SGI(Software-generated Interrupt)，软件中断，由软件触发引起的中断，通过向寄存器GICD_SGIR 写入数据来触发，系统会使用 SGI 中断来完成多核之间的通信

1.2 中断ID

中断源有很多，为了区分这些不同的中断源肯定要给他们分配一个唯一 ID，这些 ID 就是中断 ID。每一个 CPU 最多支持 1020 个中断 ID，中断 ID 号为 ID0~ID1019。这 1020 个 ID 包含了 PPI、SPI 和 SGI，那么这三类中断是如何分配这 1020 个中断 ID 的呢？这 1020 个 ID 分配如下：

ID0-ID15：这 16 个 ID 分配给 SGI
ID16-ID31：这 16 个 ID 分配给 PPI
ID32~ID1019：这 988 个 ID 分配给 SPI，像 GPIO 中断、串口中断等这些外部中断，至于具体到某个 ID 对应哪个中断那就由半导体厂商根据实际情况去定义了。比如 STM32MP1 系列总共分配了 265 个中断 ID(有很多并未使用，只是保留着)，加上前面属于 PPI 和 SGI 的 32 个ID，STM32MP1 的中断源共有 256+32=288 个

1.3 参考手册

NVIC
GIC
EXTI，EXTI 是什么东西呢？全称是：Extended interrupt and event controller，中文一般叫做外部中断和事件控制器。EXTI 是 ST 自己设计的，用来辅助 GIC 管理 STM32MP1 相应中断的。EXTI通过可配置的事件输入和直接事件输入来管理唤醒。它可以针对电源控制提供唤醒请求、针对CPU 事件输入生成事件。EXTI 唤醒请求

1.4 ST MP157中断处理方式

可以看出 STM32MP1 的中断处理方式有 5 种：

①、外设直接产生中断到 GIC，然后由GIC 、通知 CPU 内核。
②、GPIO 或外设产生中断到 EXTI，EXTI 将信号提交给 GIC，最终再将中断信号提交给CPU。
③、GPIO 或外设产生中断到 EXTI，EXTI 直接将中断信号提交给 CPU。

2 设备树

2.1 设备树参考文档

如果要在 Linux 系统中使用中断，那么就需要在设备树中设置好中断属性信息，Linux 内核通过读取设备树中的中断属性信息来配置中断
GIC 控制器的设备树绑定信息参考文档Documentation/devicetree/bindings/interrupt-controller/arm,gic.yaml，
EXTI 控制器的设备树绑定信息参考文档 Documentation/devicetree/bindings/interrupt-controller/st,stm32-exti.txt

2.2 GIC控制器节点

compatible 属性值为“arm,cortex-a7-gic”在 Linux 内核源码中搜索“arm,cortex-a7-gic”即可找到 GIC 中断控制器驱动文件

第 3 行，#interrupt-cells 和#address-cells、#size-cells 一样。表示此中断控制器下设备的 cells大小，对于设备而言，会使用 interrupts 属性描述中断信息，#interrupt-cells 描述了 interrupts 属性的 cells 大小，也就是一条信息有几个 cells。每个 cells 都是 32 位整形值，对于 ARM 处理的GIC 来说，一共有 3 个 cells，这三个 cells 的含义如下：

  第一个 cells：中断类型，0 表示 SPI 中断，1 表示 PPI 中断。

  第二个 cells：中断号，对于 SPI 中断来说中断号的范围为 32-287(256 个)，对于 PPI 中断来说中断号的范围为 16-31，但是该 cell 描述的中断号是从 0 开始。

  第三个 cells：标志，bit[3:0]表示中断触发类型，为 1 的时候表示上升沿触发，为 2 的时候
  表示下降沿触发，为 4 的时候表示高电平触发，为 8 的时候表示低电平触发。bit[15:8]为 PPI 中断的 CPU 掩码。
  第 4 行，interrupt-controller 节点为空，表示当前节点是中断控制器。

《STM32MP157 参考手册》第“21.2 GIC Interrupts”小节中的表 117。找到SPI6 对应的中断号

2.3 EXTI控制器节点

对于 GPIO 中断而言，要用到 EXTI，所以我们接下来看一下 EXTI 设备节点。打开stm32mp151.dtsi 文件，其中的 exti 节点就是 EXTI 的中断控制器节点
第1340行，表明 exti 节点是个中断控制器。
第1341行，interrupt-cells=2，表明 exti 的子节点里面第一个 cell 表示为中断号，也可以叫 EXTI事件编号，第二个 cell 表示中断标志位。

2.3.1 GPIO的中断和EXTI联系起来

pinctrl 节点，此节点有 11 个子节点，gpioa-gpiok，分别对应 GPIOA-GPIOK这 11 组 IO。第 1819 行，通过 interrupt-parent 属性指定 pinctrl 所有子节点的中断父节点为 exti，这样 GPIO 的中断就和 EXTI 联系起来了。
第1824行为gpioa节点，第1827行表明gpioa节点也是个中断控制器
第1828行设置interrupt-cells为2，那么对于具体的 GPIO 而言，interrupts 属性第一个 cell 为某个 IO 在所处组的编号，第二个 cell 表示中断触发方式。比如现在要设置 PA1 这个引脚为下降沿触发，那么就要 interrupts = <1 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>

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