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Linux内核 -- 邮箱子系统之`mbox_controller` 的 `txdone_irq` 用法

Linux Kernel 中 mbox_controllertxdone_irq 用法

1. txdone_irq 的作用

txdone_irq 是一个布尔类型字段,用来指示邮件框控制器是否支持通过中断通知传输完成事件

  • 如果设置为 true
    • 硬件会在数据传输完成后生成中断。
    • 内核中相应的中断处理程序会调用邮件框的完成处理逻辑。
  • 如果设置为 false
    • 控制器将依赖轮询或其他方式(例如,软件信号)来确定数据传输是否完成。

2. txdone_irq 的使用场景

txdone_irq 通常用于以下场景:

  1. 实时性要求高的系统:
    中断驱动的方式能更快地响应传输完成事件,而不需要定期轮询。
  2. 资源受限的嵌入式系统:
    避免频繁轮询可以减少 CPU 的工作负载。
  3. 硬件支持传输完成中断:
    如果硬件具有这种能力,txdone_irq 的设置可以充分利用硬件功能。

3. mbox_controller 结构体中 txdone_irq 的定义

mbox_controller 的核心定义在 include/linux/mailbox_controller.h 中,其中 txdone_irqmbox_controller 的一个字段。

struct mbox_controller {...bool txdone_irq;      /* Supports txdone by IRQ */...
};

4. 结合硬件驱动的实现

如果硬件支持传输完成的中断通知,驱动程序可以按照以下步骤实现 txdone_irq 功能:

(1) 设置 txdone_irq

mbox_controller 的初始化代码中设置 txdone_irqtrue

controller->txdone_irq = true;

(2) 注册中断处理程序

在驱动程序中注册与传输完成相关的中断处理程序:

static irqreturn_t mbox_tx_done_irq_handler(int irq, void *dev_id)
{struct mbox_controller *controller = dev_id;// 通知子系统传输完成mbox_chan_txdone(controller->channels);return IRQ_HANDLED;
}

(3) 在硬件中断中触发完成事件

硬件触发完成中断后,驱动程序中的中断处理逻辑会被调用,进而调用 mbox_chan_txdone

void mbox_chan_txdone(struct mbox_chan *chan)
{...// 通知传输完成chan->cl->tx_done(chan->cl, TX_DONE_BY_IRQ);...
}

5. 常见的用法代码示例

(1) 初始化邮箱控制器

static struct mbox_controller my_mbox_controller = {.txdone_irq = true,.txdone_poll = false,.ops = &my_mbox_ops,.num_chans = NUM_CHANNELS,.dev = &pdev->dev,
};

(2) 驱动中的中断绑定

int my_mbox_probe(struct platform_device *pdev)
{...irq = platform_get_irq(pdev, 0);if (irq < 0)return -ENODEV;ret = devm_request_irq(&pdev->dev, irq, mbox_tx_done_irq_handler,IRQF_SHARED, "my_mbox_irq", &my_mbox_controller);if (ret < 0)return ret;// 注册邮箱控制器ret = mbox_controller_register(&my_mbox_controller);if (ret)return ret;return 0;
}

(3) 中断触发完成的逻辑

硬件中断触发时,调用邮箱通道的完成通知函数:

static irqreturn_t my_mbox_irq_handler(int irq, void *dev_id)
{struct mbox_chan *chan = dev_id;// 通知传输完成mbox_chan_txdone(chan);return IRQ_HANDLED;
}

6. 调试与注意事项

  1. 确保硬件支持中断通知:
    如果硬件没有中断能力,将 txdone_irq 设置为 true 会导致驱动无法正确工作。

  2. 中断共享问题:
    在某些平台上,中断可能是共享的,需要在请求中断时使用 IRQF_SHARED 标志。

  3. 防止中断风暴:
    如果中断触发过于频繁,需要优化硬件配置或增加中断去抖逻辑。

  4. 软件回退机制:
    如果硬件中断失败,可以通过轮询(txdone_poll)作为备选方案。

7. 总结

  • txdone_irqmbox_controller 中的关键字段,用于启用中断驱动的传输完成通知。
  • 它的正确使用依赖于硬件中断能力以及驱动程序对中断的良好支持。
  • 使用 txdone_irq 可以显著提高邮件框的实时性和效率,适用于高性能和资源受限的场景。

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