当写一个带中断信号的设备的驱动程序的时候，注册中断函数最重要的部分其实就是两点：
- 声明一个返回值类型是irqreturn_t的中断响应程序
- 在request_irq()函数中提交中断号和中断响应程序的名字、参数，把他们连接起来，以达到产生中断时系统就调用相应中断响应程序的目的
在第二步中，request_irq()所提交的中断号曾经是硬件中断号，与硬件芯片有关。但在最新的 Linux Kernel 中，这一点已经改变了 （其实已经改变很久了，只是 PetaLinux 最近才把这个变更吸收进来产生影响）。简单地说，就是现在如果仍然提交这个硬件中断号，则不能得到正确的中断注册。而现在的处理方法对用户来说其实也并没有变得比原先复杂，只是把复杂的映射关系放在后台看不见的地方自动做掉了。
1. 为 Custom IP 注册中断的流程
在 ZYNQ 中，PS 相关的 IP 都已经有了驱动程序，因此不需要我们手工再写驱动，做绑定中断等工作。只要 device-tree 写得正确，系统启动的时候自动会调用相关驱动程序。
如果是用户自定义的 IP，这个 IP 需要产生中断信号，让系统做及时响应，那么我们就需要为它写驱动。主要步骤如下：
1.1 在 Vivado 中将 IP 的中断信号连接到 ZYNQ 的 IRQF2P
- 启动 IRQF2P，需要在 ZYNQ 的配置中，找到 Interrupt，启用 IRQF2P。
- IRQF2P 的意思是 IRQ Fabric to Processsor
- IRQF2P 是一个总线。如果有多个中断信号要连接到 IRQF2P，需要经过一个 Concat IP 将多根独立信号合并成一个总线
1.2 在 Vivado 中 Generate Output Products，然后 Export Hardware 产生 HDF 文件
1.3 在 PetaLinux 工程中导入 HDF，让 PetaLinux 自动产生 device-tree
petalinux-config --get-hw-description=- 产生的 device-tree 在
components/plnx_workspace/device-tree/device-tree/(subsystems/linux/configs/device-tree) 目录中 - 如果 PL 中的 IP 是 Xilinx IP, 那么它的参数所对应的 device-tree 会生成在
pl.dtsi中，它会被system-top.dts引用 -
pl.dtsi中应该包含类似interrupt-parent = <&intc>;，interrupts = <0 29 4>;的两句话。其中interrupt-parent指定了中断控制器是哪个 IP，interrupts 后的三个参数的意思分别是：Shared Peripheral Interrupt(0) 还是 Private Peripheral Interrupt(1), 硬件中断号, 中断采集方式（边沿敏感还是电压敏感）。具体意义参考 Linux Kernel 源文件的Documentation/devicetree/bindings/arm/gic.txt - 如果产生中断的是自定义的 IP，或者是使用 HDL 实现的设计，直接连线到 ZYNQ 的 IRQF2P，device-tree-generator 可能不能识别这个 IP 的名字和参数，需要用户参考 Xilinx IP 的 device-tree，写到
project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi(system-top.dts) 中。请包含interrupt-parent和interrupts参数 - 注意 PL IP的device-tree描述中应该包含
compatible参数，它的值一般写为vendor,name-version的形式。记住这个参数的值，在软件驱动中需要使用它。
1.4 在 PetaLinux 工程中产生驱动模板
petalinux-create -t module -n- 驱动作为 Kernel Module，产生的目录是
components/modules/
1.5 修改 PetaLinux Module 文件
- 在
project-spec/meta-user/recipes-modules/module-name/files/module-name.c(components/modules/.c) 中搜索compatible, 填入步骤1.3中 device-tree 对应的compatible的值。这样，驱动加载的时候就会自动在 device-tree 中搜索相同compatible值的模块，并读取这个模块的其他参数值，比如interrupt-parent和interrupt。 - Kernel 读取了
interrupt和interrupt parent参数后，会自动将硬件的 IRQ 号码映射为虚拟的 IRQ 号码，并存在r_irq->start中。request_irq使用r_irq->start的 IRQ 号来注册中断。
1.6 配置rootfs包含module
petalinux-config -c rootfs
在Module中选中创建的module
1.7 编译
-
petalinux-build可以做完整编译，生成新的image.ub
1.8 验证
- 用新的 image.ub 启动 Linux 后，运行
insmod /lib/modules/4.0.0-xilinx/extra/，就能加载这个 Kernel Module。.ko - 正常情况下，console 中应该打印类似信息：
at mapped to , irq= - 运行
cat /proc/interrupts后应该可以看到新注册的中断的虚拟中断号、硬件中断号(device-tree 的中断号 + 32)、中断源模块名称等信息。
2. 总结
新的 Kernel 中虽然会将硬件中断号映射为虚拟中断号，但是对于使用 device-tree 描述 custom IP，并且使用 PetaLinux 自带 example code 来解析 device tree 的情况，coding 并没有因此变得复杂，底层系统自动处理了这个映射的流程。
3. 附录
一个使用 AXI Timer 作为 Custom IP 的例子。
device-tree in pl.dtsi
/ {
amba_pl: amba_pl {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "simple-bus";
ranges ;
axi_timer_0: timer@42800000 {
clock-frequency = <100000000>;
clock-names = "ref_clk";
clocks = <&clkc 0>;
compatible = "ricky,xps-timer-1.00.a";
interrupt-parent = <&intc>;
interrupts = <0 29 4>;
reg = <0x42800000 0x10000>;
xlnx,count-width = <0x20>;
xlnx,gen0-assert = <0x1>;
xlnx,gen1-assert = <0x1>;
xlnx,one-timer-only = <0x0>;
xlnx,trig0-assert = <0x1>;
xlnx,trig1-assert = <0x1>;
};
};
};
Kernel Module
/* intr_example.c - The simplest kernel module.
*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/* Standard module information, edit as appropriate */
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR
("Xilinx Inc.");
MODULE_DESCRIPTION
("intr_example - loadable module template generated by petalinux-create -t modules");
#define DRIVER_NAME "intr_example"
#define XIL_AXI_TIMER_BASEADDR 0x42800000
#define XIL_AXI_TIMER_HIGHADDR 0x4280FFFF
#define XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET 0x0
#define XIL_AXI_TIMER_TLR_OFFSET 0x4
#define XIL_AXI_TIMER_TCR_OFFSET 0x8
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_INT_OCCURED_MASK 0x00000100
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_CASC_MASK 0x00000800
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_ENABLE_ALL_MASK 0x00000400
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_ENABLE_PWM_MASK 0x00000200
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_INT_OCCURED_MASK 0x00000100
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_ENABLE_TMR_MASK 0x00000080
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_ENABLE_INT_MASK 0x00000040
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_LOAD_MASK 0x00000020
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_AUTO_RELOAD_MASK 0x00000010
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_EXT_CAPTURE_MASK 0x00000008
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_EXT_GENERATE_MASK 0x00000004
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_DOWN_COUNT_MASK 0x00000002
#define XIL_AXI_TIMER_CSR_CAPTURE_MODE_MASK 0x00000001
#define TIMER_CNT 0xF8000000
/* Simple example of how to receive command line parameters to your module.
Delete if you don't need them */
unsigned myint = 0xdeadbeef;
char *mystr = "default";
module_param(myint, int, S_IRUGO);
module_param(mystr, charp, S_IRUGO);
struct intr_example_local {
int irq;
unsigned long mem_start;
unsigned long mem_end;
void __iomem *base_addr;
};
static int int_cnt;
static irqreturn_t intr_example_irq(int irq, struct intr_example_local *lp)
{
unsigned int data;
/*
* Check Timer Counter Value
*/
data = ioread32(lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCR_OFFSET);
printk("%s: Interrupt Occurred ! Timer Count = 0x%08X\n",__func__,data);
/*
* Clear Interrupt
*/
data = ioread32(lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
iowrite32(data | XIL_AXI_TIMER_CSR_INT_OCCURED_MASK,
lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
/*
* Disable Timer after 100 Interrupts
*/
int_cnt++;
if (int_cnt>=100)
{
printk("%s: 100 interrupts have been occurred. Disabling timer", __func__);
data = ioread32(lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
iowrite32(data & ~(XIL_AXI_TIMER_CSR_ENABLE_TMR_MASK),
lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
}
return IRQ_HANDLED;
}
static int intr_example_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct resource *r_irq; /* Interrupt resources */
struct resource *r_mem; /* IO mem resources */
struct device *dev = &pdev->dev;
struct intr_example_local *lp = NULL;
unsigned int data = 0;
int rc = 0;
dev_info(dev, "Device Tree Probing\n");
/* Get iospace for the device */
r_mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
if (!r_mem) {
dev_err(dev, "invalid address\n");
return -ENODEV;
}
lp = (struct intr_example_local *) kmalloc(sizeof(struct intr_example_local), GFP_KERNEL);
if (!lp) {
dev_err(dev, "Cound not allocate intr_example device\n");
return -ENOMEM;
}
dev_set_drvdata(dev, lp);
lp->mem_start = r_mem->start;
lp->mem_end = r_mem->end;
if (!request_mem_region(lp->mem_start,
lp->mem_end - lp->mem_start + 1,
DRIVER_NAME)) {
dev_err(dev, "Couldn't lock memory region at %p\n",
(void *)lp->mem_start);
rc = -EBUSY;
goto error1;
}
lp->base_addr = ioremap_nocache(lp->mem_start, lp->mem_end - lp->mem_start + 1);
if (!lp->base_addr) {
dev_err(dev, "intr_example: Could not allocate iomem\n");
rc = -EIO;
goto error2;
}
/* Get IRQ for the device */
r_irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
if (!r_irq) {
dev_info(dev, "no IRQ found\n");
dev_info(dev, "intr_example at 0x%08x mapped to 0x%08x\n",
(unsigned int __force)lp->mem_start,
(unsigned int __force)lp->base_addr);
return 0;
}
lp->irq = r_irq->start;
rc = request_irq(lp->irq, &intr_example_irq, 0, DRIVER_NAME, lp);
if (rc) {
dev_err(dev, "testmodule: Could not allocate interrupt %d.\n",
lp->irq);
goto error3;
}
dev_info(dev,"intr_example at 0x%08x mapped to 0x%08x, irq=%d\n",
(unsigned int __force)lp->mem_start,
(unsigned int __force)lp->base_addr,
lp->irq);
/*
* Set Timer Counter
*/
iowrite32(TIMER_CNT,
lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TLR_OFFSET);
data = ioread32(lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TLR_OFFSET);
printk("%s: Set timer count 0x%08X at 0x%08x\n",
__func__, data, lp->mem_start + XIL_AXI_TIMER_TLR_OFFSET);
/*
* Set Timer mode and enable interrupt
*/
iowrite32(XIL_AXI_TIMER_CSR_LOAD_MASK,
lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
iowrite32(XIL_AXI_TIMER_CSR_ENABLE_INT_MASK | XIL_AXI_TIMER_CSR_AUTO_RELOAD_MASK,
lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
/*
* Start Timer
*/
data = ioread32(lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
iowrite32(data | XIL_AXI_TIMER_CSR_ENABLE_TMR_MASK,
lp->base_addr + XIL_AXI_TIMER_TCSR_OFFSET);
return 0;
error3:
free_irq(lp->irq, lp);
error2:
release_mem_region(lp->mem_start, lp->mem_end - lp->mem_start + 1);
error1:
kfree(lp);
dev_set_drvdata(dev, NULL);
return rc;
}
static int intr_example_remove(struct platform_device *pdev)
{
struct device *dev = &pdev->dev;
struct intr_example_local *lp = dev_get_drvdata(dev);
free_irq(lp->irq, lp);
release_mem_region(lp->mem_start, lp->mem_end - lp->mem_start + 1);
kfree(lp);
dev_set_drvdata(dev, NULL);
return 0;
}
#ifdef CONFIG_OF
static struct of_device_id intr_example_of_match[] = {
{ .compatible = "ricky,xps-timer-1.00.a", },
{ /* end of list */ },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, intr_example_of_match);
#else
# define intr_example_of_match
#endif
static struct platform_driver intr_example_driver = {
.driver = {
.name = DRIVER_NAME,
.owner = THIS_MODULE,
.of_match_table = intr_example_of_match,
},
.probe = intr_example_probe,
.remove = intr_example_remove,
};
static int __init intr_example_init(void)
{
printk("<1>Hello module world.\n");
printk("<1>Module parameters were (0x%08x) and \"%s\"\n", myint,
mystr);
return platform_driver_register(&intr_example_driver);
}
static void __exit intr_example_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&intr_example_driver);
printk(KERN_ALERT "Goodbye module world.\n");
}
module_init(intr_example_init);
module_exit(intr_example_exit);