local_irq_disable和disable_irq的區別

yooooooo發表於2019-03-15

local_irq_disable:

local_irq_disable的功能是遮蔽當前CPU上的所有中斷，通過操作arm核心中的暫存器來遮蔽到達CPU上的中斷，此時中斷控制器中所有送往該CPU上的中斷訊號都將被忽略。

Kernel/arch/arm/include/asm/irqflag.h

static inline void arch_local_irq_disable(void)
{
    asm volatile(
        "   cpsid i         @ arch_local_irq_disable"
        :
        :
        : "memory", "cc");
}

kernel/include/linux/irqflags.h

#define raw_local_irq_disable()     arch_local_irq_disable()

#define local_irq_disable() \
      do { raw_local_irq_disable(); trace_hardirqs_off(); } while (0)

disable_irq：

在全域性範圍內遮蔽某一箇中斷號（irq num）。該irq num對應的irq handler不會在任何一個CPU上執行。這個操作是通過設定中斷控制器中的暫存器來對指定中斷進行遮蔽，而其他未遮蔽的中斷依然可以正常送往CPU。

413 void disable_irq(unsigned int irq)
 414 {
 415     if (!__disable_irq_nosync(irq))
 416         synchronize_irq(irq);
 417 }

372 static int __disable_irq_nosync(unsigned int irq)
 373 {
 374     unsigned long flags;
 375     struct irq_desc *desc = irq_get_desc_buslock(irq, &flags, IRQ_GET_DESC_     CHECK_GLOBAL);
 376 
 377     if (!desc)
 378         return -EINVAL;
 379     __disable_irq(desc, irq, false);
 380     irq_put_desc_busunlock(desc, flags);
 381     return 0;
 382 }
 383

360 void __disable_irq(struct irq_desc *desc, unsigned int irq, bool suspend)
 361 {
 362     if (suspend) {
 363         if (!desc->action || (desc->action->flags & IRQF_NO_SUSPEND))
 364             return;
 365         desc->istate |= IRQS_SUSPENDED;
 366     }
 367 
 368     if (!desc->depth++)
 369         irq_disable(desc);
 370 }

chip.c

216 void irq_disable(struct irq_desc *desc)
217 {
218     irq_state_set_disabled(desc);
219     if (desc->irq_data.chip->irq_disable) {
220         desc->irq_data.chip->irq_disable(&desc->irq_data);
221         irq_state_set_masked(desc);
222     }
223 }

160 static void irq_state_set_disabled(struct irq_desc *desc)
161 {
162     irqd_set(&desc->irq_data, IRQD_IRQ_DISABLED);
163 }

一箇中斷處理的流程是這樣的：

關CPU中斷——–>mask and ack interrupt controller——–>裝置驅動中註冊的irq_handler ——>unmask interrupt controller——–>開CPU中斷

我們需要在irq_handler中做如下處理，其中包含了一個啟動下半部softirq的操作（可選）。

ack device irq——–>copy data to ram——>raise softirq

在程式碼中，是這樣的呼叫流程：

High level irq handler 
–> mask_ack_irq 
–>chip->irq_mask 
–>chip->irq_ack 
–> handle_irq_event (就是呼叫irq_handler的處理) 
–>chip-> irq_unmask

具體可以參考蝸窩上的文章，對兩種場景有比較詳細的介紹。我們接下來討論電平觸發的場景，來看看如何在所有CPU上進行遮蔽中斷的。其他場景可以舉一反三。

void handle_level_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc) 
{ 
    raw_spin_lock(&desc->lock); 
    mask_ack_irq(desc); 
    if (unlikely(irqd_irq_inprogress(&desc->irq_data))) 
        if (!irq_check_poll(desc)) 
            goto out_unlock; 
    desc->istate &= ~(IRQS_REPLAY | IRQS_WAITING);－－和retrigger中斷以及自動探測IRQ相關 
    kstat_incr_irqs_this_cpu(irq, desc); 

    if (unlikely(!desc->action || irqd_irq_disabled(&desc->irq_data))) { 
        desc->istate |= IRQS_PENDING; 
        goto out_unlock; 
    } 
    handle_irq_event(desc); 
    cond_unmask_irq(desc); 
out_unlock: 
    raw_spin_unlock(&desc->lock); 
}

從程式碼中可以看到，在函式中首先做的就是mask_ack_irq，在其中會呼叫chip中的回撥來設定硬體。

static inline void mask_ack_irq(struct irq_desc *desc)
 {
     if (desc->irq_data.chip->irq_mask_ack)
         desc->irq_data.chip->irq_mask_ack(&desc->irq_data);
     else {
         desc->irq_data.chip->irq_mask(&desc->irq_data);
         if (desc->irq_data.chip->irq_ack)
             desc->irq_data.chip->irq_ack(&desc->irq_data);
     }
     irq_state_set_masked(desc);
 }

該函式中呼叫的就是chip中的irq_mask和irq_ack來操作chip中的暫存器.其中的irqd_irq_disabled就是用來判斷該中斷是否被其他CPU給disable了，這裡的disable就是呼叫disable_irq函式來做的，由此可見，使用disable_irq會在所有的CPU上把中斷號給遮蔽掉。

當在一個CPU上呼叫了disable_irq的時候，可能另一個CPU已經接收了中斷了，但是在handler的處理中可以看到，它會判斷是否被其它CPU disable了，如果disable了，它會把這個中斷標誌設定為IRQS_PENDING，但並不會去執行irq handler，而是直接退出，此時也沒有呼叫unmask函式，由此就遮蔽了該中斷，注意這裡的mask和ack只是對於中斷控制器到CPU上的訊號進行了遮蔽，而外設到中斷控制器上的中斷訊號並沒有消失。

而在使能中斷函式enable_irq中，我們可以看到它會呼叫unmask來取消該中斷的遮蔽。由於是電平觸發，所以當unmask後，中斷控制器立刻就會感知到外設上的中斷訊號。由此進入中斷處理流程。

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