edge中断分析

目前正在调试msix中断，在测试过程中发现会概率性的丢失中断。Msix中断默认是edge触发的中断，edge触发的中断是在中断对应pin发生电平信号跳变的时候，会发出一个中断请求。因为跳变是一瞬间的，不会像level触发中断那样一直保持电平不变，这样就可能会漏掉某一个跳变的瞬间，表现就是丢失了一个中断。

 

内核中处理edge触发中断的函数为handle_edge_irq，此函数有do_IRQ函数调用而来。

void handle_edge_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)  

 {  

  raw_spin_lock(&desc->lock);  

           /*因为接收到中断，所以清除下面两个标志*/

  desc->istate &= ~(IRQS_REPLAY | IRQS_WAITING);    

          /*IRQ是否被禁止，或者正在处理中，或者没有挂接中断处理函数*/

  if (unlikely(irqd_irq_disabled(&desc->irq_data) ||  

        irqd_irq_inprogress(&desc->irq_data) || !desc->action)) {  

   if (!irq_check_poll(desc)) {  

    desc->istate |= IRQS_PENDING;  /*设置irq处于挂起状态*/ 

    mask_ack_irq(desc);  /*向硬件发ACK,屏蔽中断*/

    goto  out_unlock;  

   }  

  }  

  kstat_incr_irqs_this_cpu(irq, desc); /*process/interrupts中对应irq计算加1*/

         /*cpu对此IRQ的回应，表示准备接收此IRQ的下一个中断*/

 desc->irq_data.chip->irq_ack(&desc->irq_data);  

 

 do {  

  if (unlikely(!desc->action)) { /*没有挂接中断处理函数*/

   mask_irq(desc);    /*屏蔽IRQ*/

   goto  out_unlock;  

  }  

 /*IRQ处于中断挂起状态*/  

  if (unlikely(desc->istate & IRQS_PENDING)) {  

   if (!irqd_irq_disabled(&desc->irq_data) &&  

       irqd_irq_masked(&desc->irq_data))  

    unmask_irq(desc);

  }  

                  /*处理中断*/

  handle_irq_event(desc);    

 

 }  while ((desc->istate & IRQS_PENDING) &&    /*有挂起的中断需要处理*/

   !irqd_irq_disabled(&desc->irq_data));   /*irq没有禁止*/

 

istate成员刚开始在irq_desc结构体中没找到，其实它的定义如下

#define istate core_internal_state__do_not_mess_with_it

istate对应的是core_internal_state__do_not_mess_with_it成员。

 

IRQS_REPLAY标志是用来挽救丢失的中断。此标志在check_irq_resend函数中设置，通过中断控制器APIC上的中断信号重新向cpu发中断，而不是通过外设硬件来重发中断。这里进入到了handle_edge_irq函数表示已经收到了中断，不需要重发，所以清除此标志。

IRQS_WAITING标志表示中断的到来，这里收到了中断，因此也清除此标志。此标志在handle_xxx_irq函数的开始都会清除掉。

 

如果<1>当前irq被禁止，<2>当前irq正在处理中，<3>当前irq没有挂接处理函数，则我们不处理接收到的此IRQ。如果满足上面的条件，我们就设置此IRQ为IRQS_PENDING挂起状态，并屏蔽中断，然后返回。放弃中断的处理过程，留给正在处理此IRQ中断的cpu来处理此次pending的中断。

irq_ack函数的底层实现是写eoi寄存器，是cpu对此IRQ的回应，表示irq希望清除此IRQ的pending状态（用于清除APIC IRR的pending位），准备接收下一个中断。这样其他的cpu就可以接收此IRQ进行处理了。

 

程序接下来是一个while循环，循环的条件是此IRQ没有被禁止并且有pending的待处理的中断。因为在处理中断的过程中，因为ack了，可能其他的cpu又接收到了此IRQ新的中断。

如果此IRQ没有挂接中断处理函数，就直接屏蔽此IRQ，返回。

如果irq处于IRQS_PENDING状态，中断没有被禁止但是被屏蔽的情况下，调用unmask_irq取消屏蔽。想想为什么会处于IRQS_PENDING状态，并这样处理？前面讲到当此IRQ正在处理中，新接收到的中断，就会设置IRQS_PENDING状态，并屏蔽此IRQ。

 

Edge触发方式的中断容易丢中断，因此在处理中断时候不能长时间的屏蔽IRQ。在handle_edge_irq函数一上来就判断在irq没用被禁止，没用正在处理的情况下，只是ack回应了硬件，没用屏蔽irq，表示另外的cpu可以接收此IRQ的中断。