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diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/concepts.rst b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/concepts.rst new file mode 100644 index 000000000..9957f0453 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/concepts.rst @@ -0,0 +1,26 @@ +.. include:: ../../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/core-api/irq/concepts.rst + +:翻译: + + 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> + +.. _cn_concepts.rst: + +=========== +什么是IRQ？ +=========== + +IRQ (Interrupt ReQuest) 指来自设备的中断请求。 +目前，它们可以通过一个引脚或通过一个数据包进入。 +多个设备可以连接到同一个引脚，从而共享一个IRQ。 + +IRQ编号是用来描述硬件中断源的内核标识符。通常它是一个到全局irq_desc数组的索引， +但是除了在linux/interrupt.h中实现的之外，其它细节是体系结构特征相关的。 + +IRQ编号是对机器上可能的中断源的枚举。通常枚举的是系统中所有中断控制器的输入引脚 +编号。在ISA（工业标准体系结构）的情况下所枚举的是两个i8259中断控制器的16个输入引脚。 + +体系结构可以给IRQ号赋予额外的含义，在涉及到硬件手动配置的情况下，我们鼓励这样做。 +ISA IRQ是赋予这种额外含义的一个典型例子。 diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/index.rst new file mode 100644 index 000000000..ba6acc4b4 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/index.rst @@ -0,0 +1,22 @@ +.. include:: ../../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/core-api/irq/index.rst + +:翻译: + + 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> + +.. _cn_irq_index.rst: + + +==== +IRQs +==== + +.. toctree:: + :maxdepth: 1 + + concepts + irq-affinity + irq-domain + irqflags-tracing diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irq-affinity.rst b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irq-affinity.rst new file mode 100644 index 000000000..36b085226 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irq-affinity.rst @@ -0,0 +1,78 @@ +.. include:: ../../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/core-api/irq/irq-affinity.rst + +:翻译: + + 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> + +.. _cn_irq-affinity.rst: + +============== +SMP IRQ 亲和性 +============== + +变更记录: + - 作者：最初由Ingo Molnar <mingo@redhat.com>开始撰写 + - 后期更新维护： Max Krasnyansky <maxk@qualcomm.com> + + +/proc/irq/IRQ#/smp_affinity和/proc/irq/IRQ#/smp_affinity_list指定了哪些CPU能 +够关联到一个给定的IRQ源，这两个文件包含了这些指定cpu的cpu位掩码(smp_affinity)和cpu列 +表(smp_affinity_list)。它不允许关闭所有CPU， 同时如果IRQ控制器不支持中断请求亲和 +(IRQ affinity)，那么所有cpu的默认值将保持不变(即关联到所有CPU). + +/proc/irq/default_smp_affinity指明了适用于所有非激活IRQ的默认亲和性掩码。一旦IRQ被 +分配/激活，它的亲和位掩码将被设置为默认掩码。然后可以如上所述改变它。默认掩码是0xffffffff。 + +下面是一个先将IRQ44(eth1)限制在CPU0-3上，然后限制在CPU4-7上的例子(这是一个8CPU的SMP box) + +:: + + [root@moon 44]# cd /proc/irq/44 + [root@moon 44]# cat smp_affinity + ffffffff + + [root@moon 44]# echo 0f > smp_affinity + [root@moon 44]# cat smp_affinity + 0000000f + [root@moon 44]# ping -f h + PING hell (195.4.7.3): 56 data bytes + ... + --- hell ping statistics --- + 6029 packets transmitted, 6027 packets received, 0% packet loss + round-trip min/avg/max = 0.1/0.1/0.4 ms + [root@moon 44]# cat /proc/interrupts | grep 'CPU\|44:' + CPU0 CPU1 CPU2 CPU3 CPU4 CPU5 CPU6 CPU7 + 44: 1068 1785 1785 1783 0 0 0 0 IO-APIC-level eth1 + +从上面一行可以看出，IRQ44只传递给前四个处理器（0-3）。 +现在让我们把这个IRQ限制在CPU(4-7)。 + +:: + + [root@moon 44]# echo f0 > smp_affinity + [root@moon 44]# cat smp_affinity + 000000f0 + [root@moon 44]# ping -f h + PING hell (195.4.7.3): 56 data bytes + .. + --- hell ping statistics --- + 2779 packets transmitted, 2777 packets received, 0% packet loss + round-trip min/avg/max = 0.1/0.5/585.4 ms + [root@moon 44]# cat /proc/interrupts | 'CPU\|44:' + CPU0 CPU1 CPU2 CPU3 CPU4 CPU5 CPU6 CPU7 + 44: 1068 1785 1785 1783 1784 1069 1070 1069 IO-APIC-level eth1 + +这次IRQ44只传递给最后四个处理器。 +即CPU0-3的计数器没有变化。 + +下面是一个将相同的irq(44)限制在cpus 1024到1031的例子 + +:: + + [root@moon 44]# echo 1024-1031 > smp_affinity_list + [root@moon 44]# cat smp_affinity_list + 1024-1031 + +需要注意的是，如果要用位掩码来做这件事，就需要32个为0的位掩码来追踪其相关的一个。 diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irq-domain.rst b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irq-domain.rst new file mode 100644 index 000000000..9174fce12 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irq-domain.rst @@ -0,0 +1,243 @@ +.. include:: ../../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/core-api/irq/irq-domain.rst + +:翻译: + + 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> + 周彬彬 Binbin Zhou <zhoubinbin@loongson.cn> + +.. _cn_irq-domain.rst: + +======================= +irq_domain 中断号映射库 +======================= + +目前Linux内核的设计使用了一个巨大的数字空间，每个独立的IRQ源都被分配了一个不 +同的数字。 +当只有一个中断控制器时，这很简单，但在有多个中断控制器的系统中，内核必须确保每 +个中断控制器都能得到非重复的Linux IRQ号（数字）分配。 + +注册为唯一的irqchips的中断控制器编号呈现出上升的趋势：例如GPIO控制器等不同 +种类的子驱动程序通过将其中断处理程序建模为irqchips，即实际上是级联中断控制器， +避免了重新实现与IRQ核心系统相同的回调机制。 + +在这里，中断号与硬件中断号离散了所有种类的对应关系：而在过去，IRQ号可以选择， +使它们与硬件IRQ线进入根中断控制器（即实际向CPU发射中断线的组件）相匹配，现 +在这个编号仅仅是一个数字。 + +出于这个原因，我们需要一种机制将控制器本地中断号（即硬件irq编号）与Linux IRQ +号分开。 + +irq_alloc_desc*() 和 irq_free_desc*() API 提供了对irq号的分配，但它们不 +提供任何对控制器本地IRQ(hwirq)号到Linux IRQ号空间的反向映射的支持。 + +irq_domain 库在 irq_alloc_desc*() API 的基础上增加了 hwirq 和 IRQ 号码 +之间的映射。 相比于中断控制器驱动开放编码自己的反向映射方案，我们更喜欢用 +irq_domain来管理映射。 + +irq_domain还实现了从抽象的irq_fwspec结构体到hwirq号的转换（到目前为止是 +Device Tree和ACPI GSI），并且可以很容易地扩展以支持其它IRQ拓扑数据源。 + +irq_domain的用法 +================ + +中断控制器驱动程序通过以下方式创建并注册一个irq_domain。调用 +irq_domain_add_*() 或 irq_domain_create_*()函数之一（每个映射方法都有不 +同的分配器函数，后面会详细介绍）。 函数成功后会返回一个指向irq_domain的指针。 +调用者必须向分配器函数提供一个irq_domain_ops结构体。 + +在大多数情况下，irq_domain在开始时是空的，没有任何hwirq和IRQ号之间的映射。 +通过调用irq_create_mapping()将映射添加到irq_domain中，该函数接受 +irq_domain和一个hwirq号作为参数。 如果hwirq的映射还不存在，那么它将分配 +一个新的Linux irq_desc，将其与hwirq关联起来，并调用.map()回调，这样驱动 +程序就可以执行任何必要的硬件设置。 + +一旦建立了映射，可以通过多种方法检索或使用它： + +- irq_resolve_mapping()返回一个指向给定域和hwirq号的irq_desc结构指针， + 如果没有映射则返回NULL。 + +- irq_find_mapping()返回给定域和hwirq的Linux IRQ号，如果没有映射则返回0。 + +- irq_linear_revmap()现与irq_find_mapping()相同，已被废弃。 + +- generic_handle_domain_irq()处理一个由域和hwirq号描述的中断。 + +请注意，irq域的查找必须发生在与RCU读临界区兼容的上下文中。 + +在调用irq_find_mapping()之前，至少要调用一次irq_create_mapping()函数， +以免描述符不能被分配。 + +如果驱动程序有Linux的IRQ号或irq_data指针，并且需要知道相关的hwirq号（比 +如在irq_chip回调中），那么可以直接从irq_data->hwirq中获得。 + +irq_domain映射的类型 +==================== + +从hwirq到Linux irq的反向映射有几种机制，每种机制使用不同的分配函数。应该 +使用哪种反向映射类型取决于用例。 下面介绍每一种反向映射类型： + +线性映射 +-------- + +:: + + irq_domain_add_linear() + irq_domain_create_linear() + +线性反向映射维护了一个固定大小的表，该表以hwirq号为索引。 当一个hwirq被映射 +时，会给hwirq分配一个irq_desc，并将irq号存储在表中。 + +当最大的hwirq号固定且数量相对较少时，线性图是一个很好的选择（~<256）。 这种 +映射的优点是固定时间查找IRQ号，而且irq_descs只分配给在用的IRQ。 缺点是该表 +必须尽可能大的hwirq号。 + +irq_domain_add_linear()和irq_domain_create_linear()在功能上是等价的， +除了第一个参数不同--前者接受一个Open Firmware特定的 'struct device_node' 而 +后者接受一个更通用的抽象 'struct fwnode_handle' 。 + +大多数驱动应该使用线性映射 + +树状映射 +-------- + +:: + + irq_domain_add_tree() + irq_domain_create_tree() + +irq_domain维护着从hwirq号到Linux IRQ的radix的树状映射。 当一个hwirq被映射时， +一个irq_desc被分配，hwirq被用作radix树的查找键。 + +如果hwirq号可以非常大，树状映射是一个很好的选择，因为它不需要分配一个和最大hwirq +号一样大的表。 缺点是，hwirq到IRQ号的查找取决于表中有多少条目。 + +irq_domain_add_tree()和irq_domain_create_tree()在功能上是等价的，除了第一 +个参数不同——前者接受一个Open Firmware特定的 'struct device_node' ，而后者接受 +一个更通用的抽象 'struct fwnode_handle' 。 + +很少有驱动应该需要这个映射。 + +无映射 +------ + +:: + + irq_domain_add_nomap() + +当硬件中的hwirq号是可编程的时候，就可以采用无映射类型。 在这种情况下，最好将 +Linux IRQ号编入硬件本身，这样就不需要映射了。 调用irq_create_direct_mapping() +会分配一个Linux IRQ号，并调用.map()回调，这样驱动就可以将Linux IRQ号编入硬件中。 + +大多数驱动程序无法使用此映射，现在它由CONFIG_IRQ_DOMAIN_NOMAP选项控制。 +请不要引入此API的新用户。 + +传统映射类型 +------------ + +:: + + irq_domain_add_simple() + irq_domain_add_legacy() + irq_domain_create_simple() + irq_domain_create_legacy() + +传统映射是已经为 hwirqs 分配了一系列 irq_descs 的驱动程序的特殊情况。 当驱动程 +序不能立即转换为使用线性映射时，就会使用它。 例如，许多嵌入式系统板卡支持文件使用 +一组用于IRQ号的定义（#define），这些定义被传递给struct设备注册。 在这种情况下， +不能动态分配Linux IRQ号，应该使用传统映射。 + +顾名思义，\*_legacy()系列函数已被废弃，只是为了方便对古老平台的支持而存在。 +不应该增加新的用户。当\*_simple()系列函数的使用导致遗留行为时，他们也是如此。 + +传统映射假设已经为控制器分配了一个连续的IRQ号范围，并且可以通过向hwirq号添加一 +个固定的偏移来计算IRQ号，反之亦然。 缺点是需要中断控制器管理IRQ分配，并且需要为每 +个hwirq分配一个irq_desc，即使它没有被使用。 + +只有在必须支持固定的IRQ映射时，才应使用传统映射。 例如，ISA控制器将使用传统映射来 +映射Linux IRQ 0-15，这样现有的ISA驱动程序就能得到正确的IRQ号。 + +大多数使用传统映射的用户应该使用irq_domain_add_simple()或 +irq_domain_create_simple()，只有在系统提供IRQ范围时才会使用传统域，否则将使用 +线性域映射。这个调用的语义是这样的：如果指定了一个IRQ范围，那么 描述符将被即时分配 +给它，如果没有范围被分配，它将不会执行 irq_domain_add_linear() 或 +irq_domain_create_linear()，这意味着 *no* irq 描述符将被分配。 + +一个简单域的典型用例是，irqchip供应商同时支持动态和静态IRQ分配。 + +为了避免最终出现使用线性域而没有描述符被分配的情况，确保使用简单域的驱动程序在任何 +irq_find_mapping()之前调用irq_create_mapping()是非常重要的，因为后者实际上 +将用于静态IRQ分配情况。 + +irq_domain_add_simple()和irq_domain_create_simple()以及 +irq_domain_add_legacy()和irq_domain_create_legacy()在功能上是等价的，只 +是第一个参数不同--前者接受Open Firmware特定的 'struct device_node' ，而后者 +接受一个更通用的抽象 'struct fwnode_handle' 。 + +IRQ域层级结构 +------------- + +在某些架构上，可能有多个中断控制器参与将一个中断从设备传送到目标CPU。 +让我们来看看x86平台上典型的中断传递路径吧 +:: + + Device --> IOAPIC -> Interrupt remapping Controller -> Local APIC -> CPU + +涉及到的中断控制器有三个: + +1) IOAPIC 控制器 +2) 中断重映射控制器 +3) Local APIC 控制器 + +为了支持这样的硬件拓扑结构，使软件架构与硬件架构相匹配，为每个中断控制器建立一 +个irq_domain数据结构，并将这些irq_domain组织成层次结构。 + +在建立irq_domain层次结构时，靠近设备的irq_domain为子域，靠近CPU的 +irq_domain为父域。所以在上面的例子中，将建立如下的层次结构。 +:: + + CPU Vector irq_domain (root irq_domain to manage CPU vectors) + ^ + | + Interrupt Remapping irq_domain (manage irq_remapping entries) + ^ + | + IOAPIC irq_domain (manage IOAPIC delivery entries/pins) + +使用irq_domain层次结构的主要接口有四个: + +1) irq_domain_alloc_irqs(): 分配IRQ描述符和与中断控制器相关的资源来传递这些中断。 +2) irq_domain_free_irqs(): 释放IRQ描述符和与这些中断相关的中断控制器资源。 +3) irq_domain_activate_irq(): 激活中断控制器硬件以传递中断。 +4) irq_domain_deactivate_irq(): 停用中断控制器硬件，停止传递中断。 + +为了支持irq_domain层次结构，需要做如下修改: + +1) 一个新的字段 'parent' 被添加到irq_domain结构中；它用于维护irq_domain的层次信息。 +2) 一个新的字段 'parent_data' 被添加到irq_data结构中；它用于建立层次结构irq_data以 + 匹配irq_domain层次结构。irq_data用于存储irq_domain指针和硬件irq号。 +3) 新的回调被添加到irq_domain_ops结构中，以支持层次结构的irq_domain操作。 + +在支持分层irq_domain和分层irq_data准备就绪后，为每个中断控制器建立一个irq_domain结 +构，并为每个与IRQ相关联的irq_domain分配一个irq_data结构。现在我们可以再进一步支持堆 +栈式(层次结构)的irq_chip。也就是说，一个irq_chip与层次结构中的每个irq_data相关联。 +一个子irq_chip可以自己或通过与它的父irq_chip合作来实现一个所需的操作。 + +通过堆栈式的irq_chip，中断控制器驱动只需要处理自己管理的硬件，在需要的时候可以向其父 +irq_chip请求服务。所以我们可以实现更简洁的软件架构。 + +为了让中断控制器驱动程序支持irq_domain层次结构，它需要做到以下几点: + +1) 实现 irq_domain_ops.alloc 和 irq_domain_ops.free +2) 可选择地实现 irq_domain_ops.activate 和 irq_domain_ops.deactivate. +3) 可选择地实现一个irq_chip来管理中断控制器硬件。 +4) 不需要实现irq_domain_ops.map和irq_domain_ops.unmap，它们在层次结构 + irq_domain中是不用的。 + +irq_domain层次结构绝不是x86特有的，大量用于支持其他架构，如ARM、ARM64等。 + +调试功能 +======== + +打开CONFIG_GENERIC_IRQ_DEBUGFS，可让IRQ子系统的大部分内部结构都在debugfs中暴露出来。 diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irqflags-tracing.rst b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irqflags-tracing.rst new file mode 100644 index 000000000..9af50b4b8 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/irq/irqflags-tracing.rst @@ -0,0 +1,47 @@ +.. include:: ../../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/core-api/irq/irqflags-tracing.rst + +:翻译: + + 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> + +.. _cn_irqflags-tracing.rst: + +================= +IRQ-flags状态追踪 +================= + +:Author: 最初由Ingo Molnar <mingo@redhat.com>开始撰写 + +“irq-flags tracing”（中断标志追踪）功能可以 “追踪” hardirq和softirq的状态，它让 +感兴趣的子系统有机会了解到到内核中发生的每一个 +hardirqs-off/hardirqs-on、softirqs-off/softirqs-on事件。 + +CONFIG_TRACE_IRQFLAGS_SUPPORT是通用锁调试代码提供的CONFIG_PROVE_SPIN_LOCKING +和CONFIG_PROVE_RW_LOCKING所需要的。否则将只有CONFIG_PROVE_MUTEX_LOCKING和 +CONFIG_PROVE_RWSEM_LOCKING在一个架构上被提供--这些都是不在IRQ上下文中使用的 +锁API。（rwsems的一个异常是可以解决的） + +架构对这一点的支持当然不属于“微不足道”的范畴，因为很多低级的汇编代码都要处理irq-flags +的状态变化。但是一个架构可以以一种相当直接且无风险的方式启用irq-flags-tracing。 + +架构如果想支持这个，需要先做一些代码组织上的改变: + +- 在他们的arch级Kconfig文件中添加并启用TRACE_IRQFLAGS_SUPPORT。 + +然后还需要做一些功能上的改变来实现对irq-flags-tracing的支持: + +- 在低级入口代码中增加（构建条件）对trace_hardirqs_off()/trace_hardirqs_on() + 函数的调用。锁验证器会密切关注 “real”的irq-flags是否与 “virtual”的irq-flags + 状态相匹配，如果两者不匹配，则会发出警告（并关闭自己）。通常维护arch中 + irq-flags-track的大部分时间都是在这种状态下度过的：看看lockdep的警告，试着 + 找出我们还没有搞定的汇编代码。修复并重复。一旦系统启动，并且在irq-flags跟踪功 + 能中没有出现lockdep警告的情况下，arch支持就完成了。 + +- 如果该架构有不可屏蔽的中断，那么需要通过lockdep_off()/lockdep_on()将这些中 + 断从irq跟踪[和锁验证]机制中排除。 + + 一般来说，在一个架构中，不完整的irq-flags-tracing实现是没有风险的：lockdep + 会检测到这一点，并将自己关闭。即锁验证器仍然可靠。应该不会因为irq-tracing的错 + 误而崩溃。（除非通过修改不该修改的条件来更改汇编或寄存器而破坏其他代码） |