往期内容

本专栏往期内容，interrtupr子系统：

1. 深入解析Linux内核中断管理：从IRQ描述符到irq domain的设计与实现
2. Linux内核中IRQ Domain的结构、操作及映射机制详解
3. 中断描述符irq_desc成员详解
4. Linux 内核中断描述符 (irq_desc) 的初始化与动态分配机制详解
5. 中断的硬件框架
6. GIC介绍

pinctrl和gpio子系统专栏：

1. 专栏地址：pinctrl和gpio子系统

2. 编写虚拟的GPIO控制器的驱动程序：和pinctrl的交互使用

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input子系统专栏：

1. 专栏地址：input子系统
2. input角度：I2C触摸屏驱动分析和编写一个简单的I2C驱动程序
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I2C子系统专栏：

1. 专栏地址：IIC子系统
2. 具体芯片的IIC控制器驱动程序分析：i2c-imx.c-CSDN博客
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总线和设备树专栏：

1. 专栏地址：总线和设备树
2. 设备树与 Linux 内核设备驱动模型的整合-CSDN博客
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前言

GIC分为两部分：Distributor和CPU interface，它们的寄存器都有相应的前缀：“GICD*”、“GICC*”。这些寄存器都是映射为内存接口(memery map)，CPU可以直接读写。
介绍了ARM的全局中断控制器（GIC）的结构与工作原理。GIC分为Distributor和CPU接口两部分，分别负责中断的分发和处理。文章详细解读了多个重要寄存器，包括Distributor控制寄存器（GICD_CTLR）、中断优先级寄存器（GICD_IPRIORITYRn）、中断使能寄存器（GICD_ISENABLERn）、以及CPU接口控制寄存器（GICC_CTLR）等。每个寄存器的作用、位域及其功能、偏移地址和如何找到对应的寄存器及位操作规则均有详尽说明。最后还提到NXP提供的IMX6ULL SDK包中的GIC初始化代码示例，用于GIC的实际配置和初始化，适合基于Cortex A7的GICv2环境。

1.Distributor 寄存器描述

1.1 Distributor Control Register, GICD_CTLR

控制Group 0和Group 1中断的使能和转发。

1.2 Interrupt Controller Type Register, GICD_TYPER

该寄存器包含对GIC配置的描述信息。

1.3 Distributor Implementer Identification Register, GICD_IIDR

1.4 Interrupt Group Registers, GICD_IGROUPRn

用于设置每个中断的Group属性

对于一个中断，如何设置它的Group ？首先找到对应的GICD_IGROUPRn寄存器，即n是多少？还要确定使用这个寄存器里哪一位。
对于interrtups ID m，如下计算：

n = m DIV 32，GICD_IGROUPRn里的n就确定了；
GICD_IGROUPRn在GIC内部的偏移地址是多少？0x080+(4*n)
使用GICD_IPRIORITYRn中哪一位来表示interrtups ID m？
bit = m mod 32。

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1.5 Interrupt Set-Enable Registers, GICD_ISENABLERn

控制中断的转发使能状态。

对于一个中断，如何找到GICD_ISENABLERn并确定相应的位？

对于interrtups ID m，如下计算：
n = m DIV 32，GICD_ISENABLERn里的n就确定了；
GICD_ISENABLERn在GIC内部的偏移地址是多少？0x100+(4*n)
使用GICD_ISENABLERn中哪一位来表示interrtups ID m？
bit = m mod 32。

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1.6 Interrupt Clear-Enable Registers, GICD_ICENABLERn

控制中断的禁止转发状态。

对于一个中断，如何找到GICD_ICENABLERn并确定相应的位？

对于interrtups ID m，如下计算：
n = m DIV 32，GICD_ICENABLERn里的n就确定了；
GICD_ICENABLERn在GIC内部的偏移地址是多少？0x180+(4*n)
使用GICD_ICENABLERn中哪一位来表示interrtups ID m？
bit = m mod 32。

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1.7 Interrupt Set-Active Registers, GICD_ISACTIVERn

设置或清除中断的活动状态。

对于一个中断，如何找到GICD_ISACTIVERn并确定相应的位？

对于interrtups ID m，如下计算：
n = m DIV 32，GICD_ISACTIVERn里的n就确定了；
GICD_ISACTIVERn在GIC内部的偏移地址是多少？0x300+(4*n)
使用GICD_ISACTIVERn 中哪一位来表示interrtups ID m？
bit = m mod 32。

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1.8 Interrupt Clear-Active Registers, GICD_ICACTIVERn

对于一个中断，如何找到GICD_ICACTIVERn并确定相应的位？

对于interrtups ID m，如下计算：
n = m DIV 32，GICD_ICACTIVERn里的n就确定了；
GICD_ICACTIVERn 在GIC内部的偏移地址是多少？0x380+(4*n)
使用GICD_ICACTIVERn中哪一位来表示interrtups ID m？
bit = m mod 32。

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1.9 Interrupt Priority Registers, GICD_IPRIORITYRn

用于设置每个中断的优先级

对于一个中断，如何设置它的优先级(Priority)，首先找到对应的GICD_IPRIORITYRn寄存器，即n是多少？还要确定使用这个寄存器里哪一个字节。

对于interrtups ID m，如下计算：
n = m DIV 4，GICD_IPRIORITYRn里的n就确定了；
GICD_IPRIORITYRn在GIC内部的偏移地址是多少？0x400+(4*n)
使用GICD_IPRIORITYRn中4个字节中的哪一个来表示interrtups ID m的优先级？
byte offset = m mod 4。
byte offset 0对应寄存器里的[7:0]；
byte offset 1对应寄存器里的[15:8]；
byte offset 2对应寄存器里的[23:16]；
byte offset 3对应寄存器里的[31:24]。

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1.10 Interrupt Processor Targets Registers, GICD_ITARGETSRn

中断处理目标寄存器， 指定中断目标CPU。

对于一个中断，如何设置它的目标CPU？优先级(Priority)，首先找到对应的GICD_ITARGETSRn寄存器，即n是多少？还要确定使用这个寄存器里哪一个字节。

对于interrtups ID m，如下计算：
n = m DIV 4，GICD_ITARGETSRn里的n就确定了；
GICD_ITARGETSRn在GIC内部的偏移地址是多少？0x800+(4*n)
使用GICD_ITARGETSRn中4个字节中的哪一个来表示interrtups ID m的目标CPU？
byte offset = m mod 4。
byte offset 0对应寄存器里的[7:0]；
byte offset 1对应寄存器里的[15:8]；
byte offset 2对应寄存器里的[23:16]；
byte offset 3对应寄存器里的[31:24]。

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1.11 Interrupt Configuration Registers, GICD_ICFGRn

定义中断的触发模式。

对于一个中断，如何找到GICD_ICFGRn并确定相应的位域F？

对于interrtups ID m，如下计算：
n = m DIV 16，GICD_ICFGRn里的n就确定了；
GICD_ICACTIVERn 在GIC内部的偏移地址是多少？0xC00+(4*n)
F = m mod 16。

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1.12 Identification registers: Peripheral ID2 Register, ICPIDR2

2.CPU interface寄存器描述

2.1 CPU Interface Control Register, GICC_CTLR

此寄存器用来控制CPU interface传给CPU的中断信号。对于不同版本的GIC，这个寄存器里各个位的含义大有不同。以GICv2为例，有如下2种格式：

​ 以GIC2 with Security Extensions, Non-secure copy 为例，GICC_CTLR中各个位的定义如下：

2.2 Interrupt Priority Mask Register, GICC_PMR

提供优先级过滤功能，优先级高于某值的中断，才会发送给CPU。 通过此寄存器可设置优先级阈值，只有高于该值的中断会被传递给CPU。

[7:0]共8位，可以表示256个优先级。但是某些芯片里的GIC支持的优先级少于256个，则某些位为RAZ / WI，如下所示：

如果有128个级别，则寄存器中bit[0] = 0b0，即使用[7:1]来表示优先级；
如果有64个级别，则寄存器中bit[1:0] = 0b00，即使用[7:2]来表示优先级；
如果有32个级别，则寄存器中bit[2:0] = 0b000，即使用[7:3]来表示优先级；
如果有16个级别，则寄存器中bit[3:0] = 0b0000，即使用[7:4]来表示优先级；

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注意：imx6ull最多为32个级别

2.3 Binary Point Register, GICC_BPR

此寄存器用来把8位的优先级字段拆分为组优先级和子优先级，组优先级用来决定中断抢占。

2.4 Interrupt Acknowledge Register, GICC_IAR

CPU读此寄存器，获得当前中断的interrtup ID。

2.5 Interrupt Register, GICC_EOIR

用于通知GIC该中断已处理完毕。写此寄存器，表示某中断已经处理完毕。GICC_IAR的值表示当前在处理的中断，把GICC_IAR的值写入GICC_EOIR就表示中断处理完了。

3.GIC编程

?gic.c?gic.h

使用cortex A7处理器的芯片，一般都是使用GIC v2的中断控制器。处理GIC的基地址不一样外，对GIC的操作都是一样的。在NXP官网可以找到IMX6ULL的SDK包i.MX 6ULL应用处理器|Arm® Cortex®-A7单核，频率为900 MHz。

下载后可以参考这个文件：core_ca7.h，里面含有GIC的初始化代码。