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ARM GIC(十三) 波形为例,介绍gic600与cpu interface通信

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以下以gic600与cpu interface之间传递的包,来说明,他们之间是如何通信的。这里以波形进行介绍。这样比较直观。

一、downstream control命令包

gic600发送downstream control命令包给cpu interface。命令包的数据为0

downstream control包格式如下:

解释如下:

从表中可以解析,gic600告诉cpu interface做如下配置:

  • VL设置为0,表示vINTID位宽是16bit
  • PL设置为0,表示pINTID位宽是16bit
  • RSS设置为1,表示SGI的aff0,支持0-15
  • DS设置为0,表示支持两种secure模式

cpu interface接收到该命令包后,回一个downstream control acknowledge响应包。包格式如下:

upstream control命令包,设置PMR

cpu interface给gic600发送upstream control命令包,数据为f8。设置PMR。

该包的格式如下:

对于f8,解析如下:

cpu interface告诉gic600,当前的ICC_PMR_EL1值设置为f8,也就是将来优先级比这个低的,gic600就不要发送中断给cpu interface。

gic600收到upstream control命令包后,回upstream control acknowledge包,格式如下:

二、upstream control命令包,设置group enable

cpu interface给gic600发送upstream control命令包,数据为1。设置group enable。

对于数据1,解析如下:

cpu interface告诉gic600,将grou0的中断使能,group1的secure和non-secure中断不使能。

gic600收到upstream control命令包后,回upstream control acknowledge包,格式如下:

三、set命令包,发送中断

gic600发送set命令包给cpu interface。数据为20。

set命令包格式如下:

gic600向cpu interface发送了一个中断:

  • Grp为0,Mod为0,表示中断属于group0中断组
  • ID length为0,表示INTID位宽为16bit
  • Priority为0x48,表示中断优先级
  • INTID为0x20,表示中断号为32(SPI中断从32开始)

     

cpu interface收到该set命令后,发现不能处理该中断,因此发送release响应包,并且INTID指定刚刚gic600发送的中断号。

该release响应包的各个参数解释如下:

gic600收到cpu interface的release响应包后,知道之前发送的中断,不能得到cpu interface的响应,在之后,会重新发送该中断。

这里为什么cpu interface不能处理该中断,而是要回release响应包。原因在于中断优先级不符合要求。

对于ICC_PMR_EL1寄存器,gicv3 spec描述如下:

对于中断,gic架构,最多使用8个bit,来表示中断优先级。当然8个bit可以全用,也可以只用一部分,所以架构提供了5种配置方式。设计可以根据自己的需要,选择一种配置即可。

对于使用的bit不一样,对应的中断优先级值不一样。比如对于使用5个bit,那么就是[7:3],共32种中断优先级。这个选择多少个bit,是硬件决定好了,软件是不能更改的。

软件可以设置这个寄存器,来表示,符合要求的优先级,可以被cpu响应。优先级值越小,表示优先级越高。

假设这个时候,软件往这个寄存器写了8,表示优先级高于8的,都不能被core响应。

假设设计,使用[7:3],表示中断优先级。

此时,发送了优先级为0x48的中断,按照[7:3]bit,进行选择,得到中断优先级为9,高于设置的8,因此这个中断不能被core响应,所以cpu interface直接给gic600回release响应。

四、set命令包,发送中断

gic600发送set命令包给cpu interface。数据为21。

gic600向cpu interface发送了一个中断:

  • Grp为0,Mod为0,表示中断属于group0中断组
  • ID length为0,表示INTID位宽为16bit
  • Priority为0x38,表示中断优先级
  • INTID为0x21,表示中断号为33

 

cpu interface接收到set命令包,将中断发送给core,core响应中断,读取icc_iar寄存器,表示对该中断认可。中断被core认可后,cpu interface就会给gic600回activate命令包,表示core认可了该中断。gic600就可以把该中断状态,更新为active或者active and pending状态。

activate就命令包格式如下:

各个域解析如下:

五、deactivate命令包,无效中断

core在处理完中断后,会写ICC_EOIR0_EL1或者ICC_EOIR1_EL1寄存器,来无效中断,cpu interface接受core的这个写操作,会向gic600发送deactivate命令包,表示core对中断处理完毕。

deactivate命令包,格式如下;

各个域解析如下:

gic600收到cpu interfae发送的deactivate命令后,将自己内部对该中断维护的状态,修改为pending 或者 inactive。

 

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