摘要: 本文主要對Arm通用中斷控制進行簡單介紹。
關(guān)鍵字:Armv8、體系結(jié)構(gòu)、ARM架構(gòu)、中斷控制、GIC、通用中斷控制、GIC-700
1. 中斷控制的發(fā)展
在早期ARM系統(tǒng)中(例如ARM7/ARM9),采用單核處理器設(shè)計,系統(tǒng)支持的中斷源比較少并且是單核處理器系統(tǒng),使用簡單的寄存器表示每個中斷源的使能、關(guān)閉以及狀態(tài)。假設(shè)系統(tǒng)一共有64個中斷源,每個寄存器有32位,每位描述一個中斷,那么只需要兩個中斷使能寄存器(Interrupt Enable Register ,IER)和兩個中斷狀態(tài)寄存器(Interrupt Status Register,ISR)。
現(xiàn)在隨著處理器設(shè)計越來越復(fù)雜,中斷源變得越來越多,有的系統(tǒng)中斷源有幾百甚至上千個,同時中斷類型也越來越多。由于以上原因,ARM公司開發(fā)了通用中斷控制(Generic Interrupt Controller,GIC)專門用于管理中斷。目前版本為GIC-4,典型的IP是GIC-700.
2. GIC-700組成
GIC-700包含以下幾個模塊,通過這些模塊,在系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)符合GICv3 、GICv3.1 和 GICv4.1的中斷管理控制。
2.1 GIC分配器(GIC Distributor ,GICD)
分配器是所有 GIC 通信的中心,包含所有共享外設(shè)中斷 (SPI) 以及特定于位置的外設(shè)中斷 (LPI)的功能
2.2 GIC集群接口 (GIC Cluster Interface,GCI)
GIC集群接口維護一組特定內(nèi)核的專用外設(shè)中斷 (PPI) 和軟件生成中斷 (SGI)。GIC集群接口可以 從 1 到 64 個內(nèi)核擴展,最好放置在它所服務(wù)的處理器旁邊,以減少到內(nèi)核的布線。GCI也稱為再分配器。
2.3 中斷翻譯服務(wù)(Interrupt Translation Service ,ITS)
ITS轉(zhuǎn)換來自外部 PCI Express (PCIe) 根聯(lián)合體 (RC) 或其他來源的基于消息的中斷、消息信號中斷 (MSI/MSIx)。ITS 還在核心電源管理期間管理 LPI。
GIC-700每個芯片最多支持 32 個 ITS 模塊。
2.4 SPI整理器(SPI Collator)
GIC-700支持多達1984個分布在系統(tǒng)中的SPI 。 SPI Collator 使SPI 可以從Distributor 遠程轉(zhuǎn)換為消息。這使得分配器的分層時鐘門控和其他更積極的低功耗狀態(tài)的使用成為可能。
單個配置中最多可支持 32個SPI 整理器。1984 SPI 可以分布在 32 個 SPI Collator 中,一個 SPI Collator 中最多有1024個 SPI。
2.5 喚醒請求(Wake Request)
喚醒請求包含芯片上每個內(nèi)核的所有架構(gòu)定義的喚醒請求 信號。 它是一個單獨的塊,可以遠離分配器放置,例如靠近系統(tǒng)控制處理器。
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