#pragma once #include #include #include #include #pragma GCC push_options #pragma GCC optimize("O0") #define APIC_SUCCESS 0 #define APIC_E_NOTFOUND 1 #define APIC_IO_APIC_VIRT_BASE_ADDR SPECIAL_MEMOEY_MAPPING_VIRT_ADDR_BASE + IO_APIC_MAPPING_OFFSET #define APIC_LOCAL_APIC_VIRT_BASE_ADDR SPECIAL_MEMOEY_MAPPING_VIRT_ADDR_BASE + LOCAL_APIC_MAPPING_OFFSET // 当前apic启用状态标志 extern uint8_t __apic_enable_state; #define APIC_XAPIC_ENABLED 0 #define APIC_X2APIC_ENABLED 1 #define CURRENT_APIC_STATE (__apic_enable_state ) // ======== local apic 寄存器虚拟地址偏移量表 ======= // 0x00~0x10 Reserved. #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ID 0x20 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_Version 0x30 // 0x40~0x70 Reserved. #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TPR 0x80 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_APR 0x90 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_PPR 0xa0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_EOI 0xb0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_RRD 0xc0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LDR 0xd0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_DFR 0xe0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_SVR 0xf0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_31_0 0x100 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_63_32 0x110 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_95_64 0x120 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_127_96 0x130 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_159_128 0x140 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_191_160 0x150 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_223_192 0x160 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_255_224 0x170 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_31_0 0x180 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_63_32 0x190 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_95_64 0x1a0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_127_96 0x1b0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_159_128 0x1c0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_191_160 0x1d0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_223_192 0x1e0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_255_224 0x1f0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_31_0 0x200 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_63_32 0x210 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_95_64 0x220 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_127_96 0x230 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_159_128 0x240 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_191_160 0x250 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_223_192 0x260 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_255_224 0x270 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ESR 0x280 // 0x290~0x2e0 Reserved. #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_CMCI 0x2f0 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ICR_31_0 0x300 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ICR_63_32 0x310 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_TIMER 0x320 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_THERMAL 0x330 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_PERFORMANCE_MONITOR 0x340 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_LINT0 0x350 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_LINT1 0x360 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_ERROR 0x370 // 初始计数寄存器（定时器专用） #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_INITIAL_COUNT_REG 0x380 // 当前计数寄存器（定时器专用） #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_CURRENT_COUNT_REG 0x390 // 0x3A0~0x3D0 Reserved. // 分频配置寄存器（定时器专用） #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_CLKDIV 0x3e0 uint32_t RCBA_vaddr = 0; // RCBA寄存器的虚拟地址 /* 1: LVT CMCI 2: LVT Timer 3: LVT Thermal Monitor 4: LVT Performace Counter 5: LVT LINT0 6: LVT LINT1 7: LVT Error */ /** * LVT表项 * */ struct apic_LVT { uint vector : 8, // 0-7位全部置为1 delivery_mode : 3, // 第[10:8]位置为100, 表示NMI reserved_1 : 1, // 第11位保留 delivery_status : 1, // 第12位，投递状态 -> 发送挂起 polarity : 1, // 第13位，电平触发极性 存在于LINT0,LINT1 remote_IRR : 1, // 第14位，远程IRR标志位（只读） 存在于LINT0,LINT1 trigger_mode : 1, // 第15位，触发模式（0位边沿触发，1为电平触发） 存在于LINT0,LINT1 mask : 1, // 第16位，屏蔽标志位，（0为未屏蔽， 1为已屏蔽） timer_mode : 2, // 第[18:17]位，定时模式。（00：一次性定时， 01：周期性定时， 10：指定TSC值计数）， 存在于定时器寄存器 reserved_2 : 13; // [31:19]位保留 } __attribute((packed)); // 取消结构体的align /* ICR */ struct INT_CMD_REG { unsigned int vector : 8, // 0~7 deliver_mode : 3, // 8~10 dest_mode : 1, // 11 deliver_status : 1, // 12 res_1 : 1, // 13 level : 1, // 14 trigger : 1, // 15 res_2 : 2, // 16~17 dest_shorthand : 2, // 18~19 res_3 : 12; // 20~31 union { struct { unsigned int res_4 : 24, // 32~55 dest_field : 8; // 56~63 } apic_destination; unsigned int x2apic_destination; // 32~63 } destination; } __attribute__((packed)); /** * @brief I/O APIC 的中断定向寄存器的结构体 * */ struct apic_IO_APIC_RTE_entry { unsigned int vector : 8, // 0~7 deliver_mode : 3, // [10:8] 投递模式默认为NMI dest_mode : 1, // 11 目标模式(0位物理模式，1为逻辑模式) deliver_status : 1, // 12 投递状态 polarity : 1, // 13 电平触发极性 remote_IRR : 1, // 14 远程IRR标志位（只读） trigger_mode : 1, // 15 触发模式（0位边沿触发，1为电平触发） mask : 1, // 16 屏蔽标志位，（0为未屏蔽， 1为已屏蔽） reserved : 15; // [31:17]位保留 union { // 物理模式 struct { unsigned int reserved1 : 24, // [55:32] 保留 phy_dest : 4, // [59:56] APIC ID reserved2 : 4; // [63:60] 保留 } physical; // 逻辑模式 struct { unsigned int reserved1 : 24, // [55:32] 保留 logical_dest : 8; // [63:56] 自定义APIC ID } logical; } destination; } __attribute__((packed)); // ========== APIC的寄存器的参数定义 ============== // 投递模式 #define LOCAL_APIC_FIXED 0 #define IO_APIC_FIXED 0 #define ICR_APIC_FIXED 0 #define IO_APIC_Lowest_Priority 1 #define ICR_Lowest_Priority 1 #define LOCAL_APIC_SMI 2 #define APIC_SMI 2 #define ICR_SMI 2 #define LOCAL_APIC_NMI 4 #define APIC_NMI 4 #define ICR_NMI 4 #define LOCAL_APIC_INIT 5 #define APIC_INIT 5 #define ICR_INIT 5 #define ICR_Start_up 6 #define IO_APIC_ExtINT 7 // 时钟模式 #define APIC_LVT_Timer_One_Shot 0 #define APIC_LVT_Timer_Periodic 1 #define APIC_LVT_Timer_TSC_Deadline 2 // 屏蔽 #define UNMASKED 0 #define MASKED 1 #define APIC_LVT_INT_MASKED 0x10000UL // 触发模式 #define EDGE_TRIGGER 0 // 边沿触发 #define Level_TRIGGER 1 // 电平触发 // 投递模式 #define IDLE 0 // 挂起 #define SEND_PENDING 1 // 发送等待 // destination shorthand #define ICR_No_Shorthand 0 #define ICR_Self 1 #define ICR_ALL_INCLUDE_Self 2 #define ICR_ALL_EXCLUDE_Self 3 // 投递目标模式 #define DEST_PHYSICAL 0 // 物理模式 #define DEST_LOGIC 1 // 逻辑模式 // level #define ICR_LEVEL_DE_ASSERT 0 #define ICR_LEVEL_ASSERT 1 // 远程IRR标志位, 在处理Local APIC标志位时置位，在收到处理器发来的EOI命令时复位 #define IRR_RESET 0 #define IRR_ACCEPT 1 // 电平触发极性 #define POLARITY_HIGH 0 #define POLARITY_LOW 1 struct apic_IO_APIC_map { // 间接访问寄存器的物理基地址 uint addr_phys; // 索引寄存器虚拟地址 unsigned char *virtual_index_addr; // 数据寄存器虚拟地址 uint *virtual_data_addr; // EOI寄存器虚拟地址 uint *virtual_EOI_addr; } apic_ioapic_map; /** * @brief 中断服务程序 * * @param rsp 中断栈指针 * @param number 中断向量号 */ void do_IRQ(struct pt_regs *rsp, ul number); /** * @brief 读取RTE寄存器 * * @param index 索引值 * @return ul */ ul apic_ioapic_read_rte(unsigned char index); /** * @brief 写入RTE寄存器 * * @param index 索引值 * @param value 要写入的值 */ void apic_ioapic_write_rte(unsigned char index, ul value); /** * @brief 初始化AP处理器的Local apic * */ void apic_init_ap_core_local_apic(); /** * @brief 初始化apic控制器 * */ int apic_init(); /** * @brief 读取指定类型的 Interrupt Control Structure * * @param type ics的类型 * @param ret_vaddr 对应的ICS的虚拟地址数组 * @param total 返回数组的元素总个数 * @return uint */ uint apic_get_ics(const uint type, ul ret_vaddr[], uint *total); // =========== 中断控制操作接口 ============ void apic_ioapic_enable(ul irq_num); void apic_ioapic_disable(ul irq_num); ul apic_ioapic_install(ul irq_num, void *arg); void apic_ioapic_uninstall(ul irq_num); void apic_ioapic_level_ack(ul irq_num); // ioapic电平触发 应答 void apic_ioapic_edge_ack(ul irq_num); // ioapic边沿触发 应答 // void apic_local_apic_level_ack(ul irq_num);// local apic电平触发 应答 void apic_local_apic_edge_ack(ul irq_num); // local apic边沿触发 应答 /** * @brief 构造RTE Entry结构体 * * @param entry 返回的结构体 * @param vector 中断向量 * @param deliver_mode 投递模式 * @param dest_mode 目标模式 * @param deliver_status 投递状态 * @param polarity 电平触发极性 * @param irr 远程IRR标志位（只读） * @param trigger 触发模式 * @param mask 屏蔽标志位，（0为未屏蔽， 1为已屏蔽） * @param dest_apicID 目标apicID */ void apic_make_rte_entry(struct apic_IO_APIC_RTE_entry *entry, uint8_t vector, uint8_t deliver_mode, uint8_t dest_mode, uint8_t deliver_status, uint8_t polarity, uint8_t irr, uint8_t trigger, uint8_t mask, uint8_t dest_apicID); #pragma GCC pop_options