中断是处理器用于异步处理外围设备请求的一种机制，是操作系统中外围设备的基石，此外系统调度、核间交互等都是离不开中断的。
其概要分布图主要如下：
硬件层：对应具体的外设与soc的物理连接，中断信号是从外设到中断控制器，由中断控制器统一管理，再路由到处理器上；
硬件相关层：这一层包含两个部分，一部分是架构相关的中断处理，另一部分是中断控制器相关的处理；
通用层：属于硬件无关层，其逻辑在所有硬件平台上通用
用户层：主要是各类设备驱动，通过中断相关接口来进行申请和注册，最终在外设触发中断时，进行相应的回调处理。
2、GIC（Generic Interrupt Controller，中断控制器）原理
ARM公司提供了一个通用的中断控制器GIC（Generic Interrupt Controller），GIC的版本包括V1 - V4，本节来看看V2
- GIC-V2从功能上说，除了常用的中断使能、中断屏蔽、优先级管理等功能外，还支持安全扩展、虚拟化等；
- GIC-V2从组成上说，主要分为Distributor和CPU Interface两个模块，Distributor主要负责中断源的管理，包括优先级的处理，屏蔽、抢占等，并将最高优先级的中断分发给CPU Interface，CPU Interface主要用于连接处理器，与处理器进行交互；
来一张细节图看看Distributor和CPU Interface的功能：
Distributor 功能：
（1）全局开关控制 Distributor 分发到CPU Interface；
（2）打开或关闭每个中断；
（3）设置每个中断的优先级；
（4）设置每个中断将路由的CPU列表；
（5）设置每个外设中断的触发方式：电平触发、边缘触发；
（6）设置每个中断的Group：Group0或Group1，其中Group0用于安全中断，
（7）支持FIQ和IRQ，Group1用于非安全中断，只支持IRQ；
（8）将SGI中断分发到目标CPU上；
（9）每个中断的状态可见；
（10）提供软件机制来设置和清除外设中断的pending 状态；
CPU Interface 功能：
（1）使能中断请求信号到CPU上；
（2）中断的确认；
（3）标识中断处理的完成；
（4）为处理器设置中断优先级掩码；
（5）设置处理器的中断抢占策略；
（6）确定处理器的最高优先级pending 中断；
GIC检测中断流程如下：
（1）GIC捕获中断信号，中断信号 assert，标记为pending 状态；
（2）Distributor 确定好目标CPU后，将中断信号发送到目标CPU上，同时，对
于每个CPU，Distributor 会从 pending 信号中选择最高优先级中断发送至CPU
Interface;
（3）CPU Interface来决定是否将中断信号发送至目标CPU；
（4）CPU完成中断处理后，发送一个完成信号EOI（End of Interrupt）给GIC；
3、GIC驱动分析 3.1 设备信息添加
ARM平台上的设备信息都是通过Device Tree 设备树来添加的，设备树信息放置在arch／arm64／boot／dts／或 arch／arm／boot／dts／目录下；Device Tree 最终会编译成dtb文件，并通过Uboot 传递给内核，在内核启动后会将dtb文件解析成device＿node结构。
下图就是一个中断控制器的设备树信息：
（1） compatible 字段：用于与具体的驱动来进行匹配，比如图片中 arm，gic-400，可以根据这个名字去匹配对应的驱动程序；
（2）interrupt-cells 字段：用于指定编码一个中断源所需要的单元个数，这个值为3。比如在外设在设备树中添加中断信号时，通常能看到类似interrupts＝＜0 23 4＞；的信息，第一个单元0，表示的是中断类型（1：PPI，0：SPI），第二个单元23表示的是中断号，第三个单元4表示的是中断触发的类型；
（3）reg 字段：描述中断控制器的地址信息以及地址范围，比如图片中分别制定了GIC Distributor（GICD）和GIC CPU Interface（GICC）的地址信息；
（4） interrupt-controller 字段：表示该设备是一个中断控制器，外设可以连接在该中断控制器上；
设备树的添加路径如下所示：
设备树的信息，是怎么添加到系统中的呢？Device Tzee 最终会编译成 dtb文件，并通过Uboot传递给内核，在内核启动后会将文件解析成 device＿nede 结构：
a) 设备树的节点信息，最终会变成 device＿node 结构，在内存中维持一个树状结构；
b) 设备与驱动，会根据 cospacibie字段进行匹配；
3.2 GIC的驱动源码分析-初始化部分
代码路径：arch＼arm64＼kernel＼Irq．c
(1) 初始化模块
asmlinkage_visible void_init start_kernel(void)====→init_IRQ(void)
init＿IRQ（void）-----→ init＿irq＿stacks（）
------→irqchip_init()
------→of_irq_init(__irqchip_of_table)
------→acpi_probe_device_table(irqchip)
(2) of_irq_init(_irqchip_of_table)
of_irq_init(_irqchip_of_table)
／*** drivers＼of＼Irq.c ----浏览设备树来匹配中断控制器，并按照父节点顺序来调用初始化函数 ***／
-----→desc->irq_init_cb=match->data ／*** 解析节点，获取回调函数 ***／
-----→desc->dev=of_node_get(np);
-----→desc->interrupt_parent=of_irq_find_parent(np);
-----→desc->irq_init_cb(desc->dev,desc->interrupt_parent);
-----→gic_of_init ／*** driversirqchipIrq-gic.c ***／
(3) gic_of_init()
gic_of_init()
---→gic_of_setup(gic,node) // 设置GIC的地址和寄存器
---→＿gic＿init＿bases(gic，＆node-＞fwnode) // 设置GIC相关基础信息
---→set_smp_cross_call(gic_raise_softirq)
---→cpuhp_setup_state_nocalls(,gic_starting_cpu,);
---→set_handle_irq(gic_handle_irq);
---→gic_init_chip(gic,NULL,name,true);
---→gic_init_bases(gic, handle);
(4)gic_init_bases(gic,handle)
gic_init_bases(gic,handle)
----→irq_domain_create_linear(,,&gic_irq_domain_hierarchy_ops,);
----→gic_dist_init
----→gic_cpu_init
----→gic_pm_init
（5）大概流程
1）首先需要了解一下链接脚本vmlinux.lds，脚本中定义了一个＿irqchip＿of＿table段，该段用于存放中断控制器信息，用于最终来匹配设备；
2）在GIC 驱动程序中，使用 IRQCHIP＿DECLARE 宏来声明结构信息，包括compatible字段和回调函数，该宏会将这个结构放置到＿irqchip＿of＿table字段中；
3）在内核启动初始化中断的函数中，of＿irq＿init函数会去查找设备节点信息，该函数的传入参数就是＿irqchip＿of＿table段，由于IRQCHIP＿DECLARE已经将信息填充好了，of＿irq＿init函数会根据arm，gic-400去查找对应的设备节点，并获取设备的信息。中断控制器也存在级联的情况，of＿irq＿init函数中也处理了这种情况；
4）or＿irq＿init函数中，最终会回调IRQCHIP＿DECLARE声明的回调函数，也就是gic＿of＿init，而这个函数就是GIC驱动的初始化入口函数了；
（6）常用数据结构
struct gic_chip_data：描述GIC控制器的信息，整个驱动都是围绕着该结构体的初始化，驱动中将函数指针都初始化好，实际的工作是由中断信号触发，也就是在中断来临的时候去进行调；
struct irq_chip：描述的是中断控制器的底层操作函数集，这些函数集最终完成对控制器硬件的操作；
struct irq_domain：用于硬件中断号和Linux IRQ 中断号（virq，虚拟中断号）之间的映射；
IRQ Domain 支持三种映射方式：linear map（线性映射），tree map（树映射），no map（不映射）；
linear map：维护固定大小的表，索引是硬件中断号，如果硬件中断最大数量固定，并且数值不大，可以选择线性映射；
tree map：硬件中断号可能很大，可以选择树映射；
no map：硬件中断号直接就是Linux的中断号；
4、ARM64 中断异常逻辑
(1)Gic of init()
Gic of init()
---→_gic_init_bases()
---→set_handle_irq(gic_handle_irq)
---→readl_relaxed(cpu_base+GIC_CPU_INTACK)
---→irqstat&GICC_IAR_INT_ID_MASK
---→irqnr>15&&irqnr<1020
---→handle_domain_irq(gic->domain,irqnr,regs)
---→irqnr<16
---→handle_IPI(irqnr,regs)
(2)handle_domain_irq(gic->domain,irqnr,regs)
handle_domain_irq(gic->domain,irqnr,regs)
---→_handle_domain_irq(domain,hwirq,true,regs)
---→irq_find_mapping(domain,hwirq)
---→generic_handle_irq(irq)
---→generic_handle_irq_desc(desc)
---→irq_exit()
1）中断触发，处理器去异常向量表找到对应的入口，比如EL0的中断跳转到el0＿irq处，EL1则跳转到el1＿irq处；
2）在GIC驱动中，会调用set＿handle＿irq 接口来设置 handle＿arch＿irq的函数指针，让它指向 gic＿handle＿irq，因此中断触发的时候会跳转到gic＿handle＿irq 处执行；
参考链接：
Linux中断子系统（二）中断控制器GIC驱动分析_枫潇潇-CSDN博客_smp_cross_call
【原创】Linux中断子系统（一）-中断控制器及驱动分析 - LoyenWang - 博客园
设备树学习（十八、番外篇-中断子系统之初始化一个中断控制器）_To_run_away的博客-CSDN博客
