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:Original: Documentation/arch/loongarch/irq-chip-model.rst
:Translator: Huacai Chen <[email protected]>
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LoongArch的IRQ芯片模型(层级关系)
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目前,基于LoongArch的处理器(如龙芯3A5000)只能与LS7A芯片组配合工作。LoongArch计算机
中的中断控制器(即IRQ芯片)包括CPUINTC(CPU Core Interrupt Controller)、LIOINTC(
Legacy I/O Interrupt Controller)、EIOINTC(Extended I/O Interrupt Controller)、
HTVECINTC(Hyper-Transport Vector Interrupt Controller)、PCH-PIC(LS7A芯片组的主中
断控制器)、PCH-LPC(LS7A芯片组的LPC中断控制器)和PCH-MSI(MSI中断控制器)。
CPUINTC是一种CPU内部的每个核本地的中断控制器,LIOINTC/EIOINTC/HTVECINTC是CPU内部的
全局中断控制器(每个芯片一个,所有核共享),而PCH-PIC/PCH-LPC/PCH-MSI是CPU外部的中
断控制器(在配套芯片组里面)。这些中断控制器(或者说IRQ芯片)以一种层次树的组织形式
级联在一起,一共有两种层级关系模型(传统IRQ模型和扩展IRQ模型)。
传统IRQ模型
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在这种模型里面,IPI(Inter-Processor Interrupt)和CPU本地时钟中断直接发送到CPUINTC,
CPU串口(UARTs)中断发送到LIOINTC,而其他所有设备的中断则分别发送到所连接的PCH-PIC/
PCH-LPC/PCH-MSI,然后被HTVECINTC统一收集,再发送到LIOINTC,最后到达CPUINTC::
+-----+ +---------+ +-------+
| IPI | --> | CPUINTC | <-- | Timer |
+-----+ +---------+ +-------+
^
|
+---------+ +-------+
| LIOINTC | <-- | UARTs |
+---------+ +-------+
^
|
+-----------+
| HTVECINTC |
+-----------+
^ ^
| |
+---------+ +---------+
| PCH-PIC | | PCH-MSI |
+---------+ +---------+
^ ^ ^
| | |
+---------+ +---------+ +---------+
| PCH-LPC | | Devices | | Devices |
+---------+ +---------+ +---------+
^
|
+---------+
| Devices |
+---------+
扩展IRQ模型
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在这种模型里面,IPI(Inter-Processor Interrupt)和CPU本地时钟中断直接发送到CPUINTC,
CPU串口(UARTs)中断发送到LIOINTC,而其他所有设备的中断则分别发送到所连接的PCH-PIC/
PCH-LPC/PCH-MSI,然后被EIOINTC统一收集,再直接到达CPUINTC::
+-----+ +---------+ +-------+
| IPI | --> | CPUINTC | <-- | Timer |
+-----+ +---------+ +-------+
^ ^
| |
+---------+ +---------+ +-------+
| EIOINTC | | LIOINTC | <-- | UARTs |
+---------+ +---------+ +-------+
^ ^
| |
+---------+ +---------+
| PCH-PIC | | PCH-MSI |
+---------+ +---------+
^ ^ ^
| | |
+---------+ +---------+ +---------+
| PCH-LPC | | Devices | | Devices |
+---------+ +---------+ +---------+
^
|
+---------+
| Devices |
+---------+
高级扩展IRQ模型
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在这种模型里面,IPI(Inter-Processor Interrupt)和CPU本地时钟中断直接发送到CPUINTC,
CPU串口(UARTs)中断发送到LIOINTC,PCH-MSI中断发送到AVECINTC,而后通过AVECINTC直接
送达CPUINTC,而其他所有设备的中断则分别发送到所连接的PCH-PIC/PCH-LPC,然后由EIOINTC
统一收集,再直接到达CPUINTC::
+-----+ +-----------------------+ +-------+
| IPI | --> | CPUINTC | <-- | Timer |
+-----+ +-----------------------+ +-------+
^ ^ ^
| | |
+---------+ +----------+ +---------+ +-------+
| EIOINTC | | AVECINTC | | LIOINTC | <-- | UARTs |
+---------+ +----------+ +---------+ +-------+
^ ^
| |
+---------+ +---------+
| PCH-PIC | | PCH-MSI |
+---------+ +---------+
^ ^ ^
| | |
+---------+ +---------+ +---------+
| Devices | | PCH-LPC | | Devices |
+---------+ +---------+ +---------+
^
|
+---------+
| Devices |
+---------+
ACPI相关的定义
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CPUINTC::
ACPI_MADT_TYPE_CORE_PIC;
struct acpi_madt_core_pic;
enum acpi_madt_core_pic_version;
LIOINTC::
ACPI_MADT_TYPE_LIO_PIC;
struct acpi_madt_lio_pic;
enum acpi_madt_lio_pic_version;
EIOINTC::
ACPI_MADT_TYPE_EIO_PIC;
struct acpi_madt_eio_pic;
enum acpi_madt_eio_pic_version;
HTVECINTC::
ACPI_MADT_TYPE_HT_PIC;
struct acpi_madt_ht_pic;
enum acpi_madt_ht_pic_version;
PCH-PIC::
ACPI_MADT_TYPE_BIO_PIC;
struct acpi_madt_bio_pic;
enum acpi_madt_bio_pic_version;
PCH-MSI::
ACPI_MADT_TYPE_MSI_PIC;
struct acpi_madt_msi_pic;
enum acpi_madt_msi_pic_version;
PCH-LPC::
ACPI_MADT_TYPE_LPC_PIC;
struct acpi_madt_lpc_pic;
enum acpi_madt_lpc_pic_version;
参考文献
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龙芯3A5000的文档:
https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-3A5000-usermanual-1.02-CN.pdf (中文版)
https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-3A5000-usermanual-1.02-EN.pdf (英文版)
龙芯LS7A芯片组的文档:
https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-7A1000-usermanual-2.00-CN.pdf (中文版)
https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-7A1000-usermanual-2.00-EN.pdf (英文版)
.. note::
- CPUINTC:即《龙芯架构参考手册卷一》第7.4节所描述的CSR.ECFG/CSR.ESTAT寄存器及其
中断控制逻辑;
- LIOINTC:即《龙芯3A5000处理器使用手册》第11.1节所描述的“传统I/O中断”;
- EIOINTC:即《龙芯3A5000处理器使用手册》第11.2节所描述的“扩展I/O中断”;
- HTVECINTC:即《龙芯3A5000处理器使用手册》第14.3节所描述的“HyperTransport中断”;
- PCH-PIC/PCH-MSI:即《龙芯7A1000桥片用户手册》第5章所描述的“中断控制器”;
- PCH-LPC:即《龙芯7A1000桥片用户手册》第24.3节所描述的“LPC中断”。