linux 内核怎么设置中断gpio

我也不完全理解，但是比你知道的多点。

Linux中，分内核态和用户态。

你写的所有的驱动，都是出于内核态->可以直接使用内核相关资源；

应用层，都是用户态->无法直接 *** 作底层的东西 ->想要 *** 作，比如获得权限，切换到内核态，然后才能 *** 作。

你这里的需求，我的理解是：

对应你这句

“在中断服务程序中 *** 作另一个外设”

不知道你的目的和打算用的手段是啥

一般的，ISR中， *** 作别的设备，常见的是：

设置对应的（比如该硬件本身，或者别的设备B的）寄存器的对应的位，以便通知其某种事情发送或状态变化了。

然后设备B会：

要么是由于（被修改了寄存器而）发生了中断，然后可以接着处理其所要做的事情；

要么是一直轮训，检测对应的某种资源释放变化，比如上面被改的寄存器的对应的位，发现变化了，再去调用你的函数，做对应的处理。

本文基于 RockPI 4A 单板 Linux 4.4 内核介绍 RK3399 Linux GPIO 功能。

GPIO(General Purpose Input/Output Port) ：通用输入输出端口。

除作为一般的输入/输出功能外，还可以配置为中断和模拟 PWM、I2C 等接口功能。

RK3399 GPIO 属性如下：

1、一共有5组 GPIO(GPIO0~4) ，每组 GPIO 为一个 Bank ，共32个引脚。每个 Bank 包括4个 Group (GPIOA(0~7) ~ D(0~7)) 。不是所有 Bank 都有 GPIOA~D 的编号， RK3399 共122个 GPIO 引脚。

2、所有 GPIO 都可被配置为 CA55或CA53 的中断功能，且 GPIO0 和 GPIO1 可用于系统低功耗唤醒模式。

3、在上电复位后，所有 GPIO 默认输入状态。

4、软件可配置 GPIO 驱动强度。

RK3399 引脚在系统中显示如下：

RK3399 GPIO 引脚号计算方式：

例：

以 ROCKPI 4A 单板 WIFI 模块电源（ GPIO0_B2 ）为例，介绍 DTS 中 GPIO 配置。

在系统启动后，可以查看 GPIO ，命令如下：

注：

如果debugfs没有挂载，使用下面命令挂载

Linux 内核 GPIO 主要实现文件：

GPIO 子系统有两套 API ：

1、基于描述符（descriptor-based）

前缀为： gpiod_ 。

参考： Documentation/gpio/consumer.txt

2、老版本接口（legacy）

前缀为： gpio_ 。

参考： Documentation/gpio/gpio-legacy.txt

3、常用API

GPIO 还有很多接口，就不一一列举了。

RK3399 GPIO 控制器驱动实现文件： drivers/pinctrl/pinctrl-rockchip.c ，涉及主要函数：

所有 GPIO 子系统的 API 最终都会调到 SOC 的 GPIO 控制器驱动函数。

ROCKPi 4A 单板有个40个引脚的扩展口，引用 radxa 图片，见下图。

1、进入测试目录

2、导出GPIO

在使用 GPIO2_A7 前，需要导出该引脚。方法：配置 export 后，会出现 gpio71 节点。

测试时，注意不要使用在程序中已经申请过或配置为其它功能的 GPIO 引脚。

3、配置GPIO方向

设置 GPIO2_A7 的输入/输出方向。

in ：表示输入。

out ：表示输出。

active_low ：用于中断配置中高电平或低电平有效。

edge ：用于中断配置中上升沿或下降沿有效。

4、配置GPIO输出值

在 GPIO 为输入时，通过 value 查询 GPIO 的输入电平（高或低电平）。

在 GPIO 为输出时，通过 value 配置 GPIO 的输出电平（高或低电平）。

5、查看GPIO

查看已经导出的 GPIO71 。

6、取消导出

使用完 GPIO2_A7 后，需要进行释放。方法：配置 unexport 后， gpio71 节点会消失。

FPGA每隔100us给运行linux的ARM一个中断，要求在20us内响应中断，并读走2000*16bit的数据。

目前主要的问题是，当系统同时发生多个中断时，会严重影响linux对FPGA中断的响应时间。如何解决？

1、首先想到了ARM的FIQ，它可以打断IRQ中断服务程序，保证对外部FIQ的及时响应。但是发现linux只实现了IRQ，没有显示FIQ。

linux是从devicetree读取中断号，加入中断向量表的。

interrupts = <0x0 0x32 0x0>中的第一个字段0表示非共享中断，非零表示共享中断，SDK产生的dts统一为0，此时第二字段的值比XPS中的小32；如果第一字段非零，则第二字段比XPS小16.

最后字段表示中断的触发方式。

IRQ_TYPE_EDGE_RISING=0x00000001,

IRQ_TYPE_EDGE_FALLING=0x00000002,

IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH=0x00000004,

IRQ_TYPE_LEVEL_LOW=0x00000008,

很明显，devicetree根本没有提供通知linux有FIQ的渠道。

2、再来看linux的IRQ

linux的中断分为上半部和下半部，上半部运行在IRQ模式，会屏蔽所有中断，下半部运行在SVC模式，会重新打开中断。

也就是说，当一个中断的上半部正在运行时（不能再次响应中断），FPGA的中断是不能被linux响应的；

反过来，当FPGA中断的上半部正在运行时（不能再次响应中断），其他的中断也不能被linux响应；

unsigned long flags

...

local_irq_save(flags)

....

local_irq_restore(flags)

3.

ARM有七种模式，我们这里只讨论SVC、IRQ和FIQ模式。

我们可以假设ARM核心有两根中断引脚（实际上是看不见的），一根叫 irq pin, 一根叫fiq pin.

在ARM的cpsr中，有一个I位和一个F位，分别用来禁止IRQ和FIQ的。

先不说中断控制器，只说ARM核心。正常情况下，ARM核都只是机械地随着pc的指示去做事情，当CPSR中的I和F位为1的时候，IRQ和FIQ全部处于禁止状态。无论你在irq

pin和fiq pin上面发什么样的中断信号，ARM是不会理你的，你根本不能打断他，因为他耳聋了，眼也瞎了。

在I位和F位为0的时候，当irq

pin上有中断信号过来的时候，就会打断arm的当前工作，并且切换到IRQ模式下，并且跳到相应的异常向量表（vector)位置去执行代码。这个过程是自动的，但是返回到被中断打断的地方就得您亲自动手了。当你跳到异常向量表，处于IRQ的模式的时候，这个时候如果irq

pin上面又来中断信号了，这个时候ARM不会理你的，irq

pin就跟秘书一样，ARM核心就像老板，老板本来在做事，结果来了一个客户，秘书打断它，让客户进去了。而这个时候再来一个客户，要么秘书不断去敲门问，要么客户走人。老板第一个客户没有会见完，是不会理你的。

但是有一种情况例外，当ARM处在IRQ模式，这个时候fiq pin来了一个中断信号，fiq

pin是什么？是快速中断呀，比如是公安局的来查刑事案件，那才不管你老板是不是在会见客户，直接打断，进入到fiq模式下，并且跳到相应的fiq的异常向量表处去执行代码。那如果当ARM处理FIQ模式，fiq

pin又来中断信号，又就是又一批公安来了，那没戏，都是执法人员，你打不断我。那如果这个时候irq

pin来了呢？来了也不理呀，正在办案，还敢来妨碍公务。

所以得出一个结论： IRQ模式只能被FIQ模式打断，FIQ模式下谁也打不断。

在打不断的情况下，irq pin 或 fiq pin随便你怎么发中断信号，都是白发。

所以除了fiq能打断irq以外，根本没有所谓中断嵌套的情况。

Linux不用FIQ,只用到了IRQ。但是我们有时候一个中断需要处理很长时间，那我们就需要占用IRQ模式那么长的时间吗？没有，linux在IRQ模式下只是简单的记录是什么中断，马上就切换回了SVC模式，换句话说，Linux的中断处理都是在SVC模式下处理的。

只不过SVC模式下的ISR上半部关闭了当前中断线，下半部才重新打开

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