1 
2 #include "irq.h"
3 #include <common/errno.h>
4 
5 #if _INTR_8259A_
6 #include <driver/interrupt/8259A/8259A.h>
7 #else
8 #include <driver/interrupt/apic/apic.h>
9 #endif
10 
11 #include "gate.h"
12 #include <common/asm.h>
13 #include <common/printk.h>
14 #include <common/string.h>
15 #include <mm/slab.h>
16 extern void ignore_int();
17 
18 #pragma GCC push_options
19 #pragma GCC optimize("O0")
20 // 保存函数调用现场的寄存器
21 #define SAVE_ALL_REGS                                                                                                  \
22     "cld; \n\t"                                                                                                        \
23     "pushq %rax;    \n\t"                                                                                              \
24     "pushq %rax;     \n\t"                                                                                             \
25     "movq %es, %rax; \n\t"                                                                                             \
26     "pushq %rax;     \n\t"                                                                                             \
27     "movq %ds, %rax; \n\t"                                                                                             \
28     "pushq %rax;     \n\t"                                                                                             \
29     "xorq %rax, %rax;\n\t"                                                                                             \
30     "pushq %rbp;     \n\t"                                                                                             \
31     "pushq %rdi;     \n\t"                                                                                             \
32     "pushq %rsi;     \n\t"                                                                                             \
33     "pushq %rdx;     \n\t"                                                                                             \
34     "pushq %rcx;     \n\t"                                                                                             \
35     "pushq %rbx;     \n\t"                                                                                             \
36     "pushq %r8 ;    \n\t"                                                                                              \
37     "pushq %r9 ;    \n\t"                                                                                              \
38     "pushq %r10;     \n\t"                                                                                             \
39     "pushq %r11;     \n\t"                                                                                             \
40     "pushq %r12;     \n\t"                                                                                             \
41     "pushq %r13;     \n\t"                                                                                             \
42     "pushq %r14;     \n\t"                                                                                             \
43     "pushq %r15;     \n\t"                                                                                             \
44     "movq $0x10, %rdx;\n\t"                                                                                            \
45     "movq %rdx, %ds; \n\t"                                                                                             \
46     "movq %rdx, %es; \n\t"
47 
48 // 定义IRQ处理函数的名字格式:IRQ+中断号+interrupt
49 #define IRQ_NAME2(name1) name1##interrupt(void)
50 #define IRQ_NAME(number) IRQ_NAME2(IRQ##number)
51 
52 // 构造中断entry
53 // 为了复用返回函数的代码,需要压入一个错误码0
54 // todo: 将这里改为volatile,也许能解决编译选项为O1时,系统崩溃的问题
55 #define Build_IRQ(number)                                                                                              \
56     void IRQ_NAME(number);                                                                                             \
57     __asm__(SYMBOL_NAME_STR(IRQ) #number "interrupt:   \n\t"                                                           \
58                                          "pushq $0x00 \n\t" SAVE_ALL_REGS "movq %rsp, %rdi   \n\t"                     \
59                                          "leaq ret_from_intr(%rip), %rax    \n\t"                                      \
60                                          "pushq %rax \n\t"                                                             \
61                                          "movq	$" #number ",	%rsi			\n\t"                                             \
62                                          "jmp do_IRQ    \n\t");
63 
64 // 构造中断入口
65 Build_IRQ(0x20);
66 Build_IRQ(0x21);
67 Build_IRQ(0x22);
68 Build_IRQ(0x23);
69 Build_IRQ(0x24);
70 Build_IRQ(0x25);
71 Build_IRQ(0x26);
72 Build_IRQ(0x27);
73 Build_IRQ(0x28);
74 Build_IRQ(0x29);
75 Build_IRQ(0x2a);
76 Build_IRQ(0x2b);
77 Build_IRQ(0x2c);
78 Build_IRQ(0x2d);
79 Build_IRQ(0x2e);
80 Build_IRQ(0x2f);
81 Build_IRQ(0x30);
82 Build_IRQ(0x31);
83 Build_IRQ(0x32);
84 Build_IRQ(0x33);
85 Build_IRQ(0x34);
86 Build_IRQ(0x35);
87 Build_IRQ(0x36);
88 Build_IRQ(0x37);
89 
90 // 初始化中断数组
91 void (*interrupt_table[24])(void) = {
92     IRQ0x20interrupt, IRQ0x21interrupt, IRQ0x22interrupt, IRQ0x23interrupt, IRQ0x24interrupt, IRQ0x25interrupt,
93     IRQ0x26interrupt, IRQ0x27interrupt, IRQ0x28interrupt, IRQ0x29interrupt, IRQ0x2ainterrupt, IRQ0x2binterrupt,
94     IRQ0x2cinterrupt, IRQ0x2dinterrupt, IRQ0x2einterrupt, IRQ0x2finterrupt, IRQ0x30interrupt, IRQ0x31interrupt,
95     IRQ0x32interrupt, IRQ0x33interrupt, IRQ0x34interrupt, IRQ0x35interrupt, IRQ0x36interrupt, IRQ0x37interrupt,
96 };
97 
98 /**
99  * @brief 声明10个IPI消息处理程序,向量号从200(0xc8)开始
100  *
101  */
102 
103 /*
104  */
105 Build_IRQ(0xc8);
106 Build_IRQ(0xc9);
107 Build_IRQ(0xca);
108 Build_IRQ(0xcb);
109 Build_IRQ(0xcc);
110 Build_IRQ(0xcd);
111 Build_IRQ(0xce);
112 Build_IRQ(0xcf);
113 Build_IRQ(0xd0);
114 Build_IRQ(0xd1);
115 
116 Build_IRQ(0x80); // 系统调用入口
117 void (*syscall_intr_table[1])(void) = {IRQ0x80interrupt};
118 
119 // 初始化IPI中断服务程序数组
120 void (*SMP_interrupt_table[SMP_IRQ_NUM])(void) = {
121     IRQ0xc8interrupt, IRQ0xc9interrupt, IRQ0xcainterrupt, IRQ0xcbinterrupt, IRQ0xccinterrupt,
122     IRQ0xcdinterrupt, IRQ0xceinterrupt, IRQ0xcfinterrupt, IRQ0xd0interrupt, IRQ0xd1interrupt,
123 };
124 
125 // 初始化local apic中断服务程序数组
126 Build_IRQ(0x96);
127 Build_IRQ(0x97);
128 Build_IRQ(0x98);
129 Build_IRQ(0x99);
130 Build_IRQ(0x9a);
131 Build_IRQ(0x9b);
132 Build_IRQ(0x9c);
133 Build_IRQ(0x9d);
134 Build_IRQ(0x9e);
135 Build_IRQ(0x9f);
136 void (*local_apic_interrupt_table[LOCAL_APIC_IRQ_NUM])(void) = {
137     IRQ0x96interrupt, IRQ0x97interrupt, IRQ0x98interrupt, IRQ0x99interrupt, IRQ0x9ainterrupt,
138     IRQ0x9binterrupt, IRQ0x9cinterrupt, IRQ0x9dinterrupt, IRQ0x9einterrupt, IRQ0x9finterrupt,
139 };
140 
141 /**
142  * @brief 中断注册函数
143  *
144  * @param irq_num 中断向量号
145  * @param arg 传递给中断安装接口的参数
146  * @param handler 中断处理函数
147  * @param paramater 中断处理函数的参数
148  * @param controller 中断控制器结构
149  * @param irq_name 中断名
150  * @return int
151  */
irq_register(ul irq_num,void * arg,void (* handler)(ul irq_num,ul parameter,struct pt_regs * regs),ul paramater,hardware_intr_controller * controller,char * irq_name)152 int irq_register(ul irq_num, void *arg, void (*handler)(ul irq_num, ul parameter, struct pt_regs *regs), ul paramater,
153                  hardware_intr_controller *controller, char *irq_name)
154 {
155     // 由于为I/O APIC分配的中断向量号是从32开始的,因此要减去32才是对应的interrupt_desc的元素
156     irq_desc_t *p = NULL;
157     if (irq_num >= 32 && irq_num < 0x80)
158         p = &interrupt_desc[irq_num - 32];
159     else if (irq_num >= 150 && irq_num < 200)
160         p = &local_apic_interrupt_desc[irq_num - 150];
161     else
162     {
163         kerror("irq_register(): invalid irq num: %ld.", irq_num);
164         return -EINVAL;
165     }
166     p->controller = controller;
167     if (p->irq_name == NULL)
168     {
169         int namelen = sizeof(strlen(irq_name) + 1);
170         p->irq_name = (char *)kmalloc(namelen, 0);
171         memset(p->irq_name, 0, namelen);
172         strncpy(p->irq_name, irq_name, namelen);
173     }
174 
175     p->parameter = paramater;
176     p->flags = 0;
177     p->handler = handler;
178     io_mfence();
179     p->controller->install(irq_num, arg);
180     io_mfence();
181     p->controller->enable(irq_num);
182     io_mfence();
183 
184     return 0;
185 }
186 
187 /**
188  * @brief 中断注销函数
189  *
190  * @param irq_num 中断向量号
191  * @return int
192  */
irq_unregister(ul irq_num)193 int irq_unregister(ul irq_num)
194 {
195     irq_desc_t *p = &interrupt_desc[irq_num - 32];
196     p->controller->disable(irq_num);
197     p->controller->uninstall(irq_num);
198 
199     p->controller = NULL;
200     if (p->irq_name)
201         kfree(p->irq_name);
202     p->irq_name = NULL;
203     p->parameter = NULL;
204     p->flags = 0;
205     p->handler = NULL;
206 
207     return 0;
208 }
209 
210 /**
211  * @brief 初始化中断模块
212  */
irq_init()213 void irq_init()
214 {
215 #if _INTR_8259A_
216     init_8259A();
217 #else
218 
219     memset((void *)interrupt_desc, 0, sizeof(irq_desc_t) * IRQ_NUM);
220     apic_init();
221 
222 #endif
223 }
224 #pragma GCC optimize("O0")
225