[라즈베리파이] 인터럽트 핸들러 등록(2) - #CS

이번에는 다른 코드를 입력해서 인터럽트 핸들러와 인터럽트 디스크립터에 대해 알아볼게요.

다음 패치는 인터럽트 핸들러를 등록한 후 바로 해당 인터럽트 번호로 인터럽트 디스크립터를 커널 함수로 읽어와 인터럽트 설정 정보를 출력합니다. 제대로 인터럽트 핸들러를 등록했는지 점검하고 싶을 때 활용하면 좋은 코드입니다. 파라미터가 인터럽트 번호이므로 인터럽트 번호만 대입하면 다른 함수에서도 호출할 수 있죠.

이제부터 코드를 어떻게 작성했는지 함께 살펴볼까요? 우선 dwc_otg_driver_probe 함수 위에 다음 코드를 입력합니다.

1 static void interrupt_debug_irq_desc(int irq_num)

2 {

3 struct irqaction *action;

4 struct irq_desc *desc;

5

6 desc = irq_to_desc(irq_num);

7

8 if (!desc ) {

9 pr_err("invalid desc at %s line: %d\n", __func__, __LINE__);

10 return;

11 }

12

13 action = desc->action;

14

15 if (!action ) {

16 pr_err("invalid action at %s line:%d \n", __func__, __LINE__);

17 return;

18 }

19

20 printk("[+] irq_desc debug start \n");

21

22 printk("irq num: %d name: %8s \n", action->irq , action->name);

23 printk("dev_id:0x%x \n", (unsigned int)action->dev_id);

24

25      if (action->handler) {

26 printk("interrupt handler: %pF \n", action->handler);

27 }

28

29 printk("[-] irq_desc debug end \n");

30}

 

/**

 * This function is called when an lm_device is bound to a

 * dwc_otg_driver. It creates the driver components required to

 * control the device (CIL, HCD, and PCD) and it initializes the

 * device. The driver components are stored in a dwc_otg_device

 * structure. A reference to the dwc_otg_device is saved in the

 * lm_device. This allows the driver to access the dwc_otg_device

 * structure on subsequent calls to driver methods for this device.

 *

 * @param _dev Bus device

 */

static int dwc_otg_driver_probe(

#ifdef LM_INTERFACE

       struct lm_device *_dev

이제 패치 코드를 조금 더 분석해볼까요?

우선 여섯 번째 줄 코드부터 볼게요. irq_to_desc 란 함수를 써서 세부 인터럽트 정보가 있는 인터럽트 디스크립터를 읽어옵니다. 

6 desc = irq_to_desc(irq_num);

 

여기서 인터럽트 디스크립터 구조체는 struct irq_desc 이니 눈여겨보세요. 조금 난해한 함수로 보이지만 함수 이름처럼 인터럽트 번호를 받아 인터럽트 디스크립터를 알려줍니다.

이번에는 13번째 줄 코드입니다.

13 action = desc->action;

인터럽트 디스크립터에서 struct irq_desc.action란 멤버가 인터럽트 핸들러, 인터럽트 번호, 인터럽트 플레그 정보를 담고 있습니다. 이 정보를 출력하려고 desc->action 이란 포인터를 struct irqaction 구조체인 action이란 지역 변수로 읽어 옵니다.

22번째부터 25번째까지 코드를 볼 차례입니다. 인터럽트에서 가장 중요한 정보를 출력하는 코드이니 조금 더 집중해서 볼 필요가 있습니다. 

22 printk("irq num: %d name: %8s \n", action->irq , action->name);

23 printk("dev_id:0x%x \n", (unsigned int)action->dev_id);

24

25      if (action->handler) {

26 printk("interrupt handler: %pF \n", action->handler);

27 }

 

인터럽트 이름, 인터럽트 번호, 디바이스 핸들 정보인 action->dev_id 그리고 인터럽트 핸들러를 출력합니다. 참고로 printk로 함수 포인터를 심볼 정보로 보고 싶을 때는 %pF로 옵션을 주면 됩니다.

이번에는 interrupt_debug_irq_desc 함수를 호출할 함수를 살펴볼게요. 이전에dwc_otg_driver_probe 함수에서 dwc_otg_common_irq 인터럽트 핸들러를 등록할 때 request_irq 함수를 호출했었죠? 이 코드 다음에 이 함수를 호출하면 됩니다.

static int dwc_otg_driver_probe(

#ifdef LM_INTERFACE

       struct lm_device *_dev

#elif defined(PCI_INTERFACE)

       struct pci_dev *_dev,

       const struct pci_device_id *id

#elif  defined(PLATFORM_INTERFACE)

                                       struct platform_device *_dev

#endif

    )

{

int retval = 0;

dwc_otg_device_t *dwc_otg_device;

//...

DWC_DEBUGPL(DBG_CIL, "registering (common) handler for irq%d\n",

    devirq);

dev_dbg(&_dev->dev, "Calling request_irq(%d)\n", devirq);

retval = request_irq(devirq, dwc_otg_common_irq,

                             IRQF_SHARED,

                             "dwc_otg", dwc_otg_device);

        interrupt_debug_irq_desc(devirq);

interrupt_debug_irq_desc 함수를 호출할 때 전달하는 devirq 지역 변수는 인터럽트 번호를 담고 있습니다.

위 디버깅 코드를 입력하고 라즈베이란을 구동시키면 다음과 같은 커널 로그를 확인할 수 있습니다.

[0.496039] [+] irq_desc debug start 

[0.496048] irq num: 62 name:  dwc_otg 

[0.496055] dev_id:0xb9355c40 

[0.496065] interrupt handler: dwc_otg_common_irq+0x0/0x28 

[0.496071] [-] irq_desc debug end

다음 코드에서 인터럽트 이름은 dwc_otg, 62번 인터럽트 번호로 인터럽트를 등록한다는 정보를 알 수 있죠. 

retval = request_irq(devirq, dwc_otg_common_irq,

                             IRQF_SHARED,

                             "dwc_otg", dwc_otg_device);

이렇게 우리가 알고 싶은 함수에 적절한 디버깅 코드를 입력하면 해당 코드가 어느 시점에 호출하는지 알 수 있습니다. 리눅스 커널을 익힐 때 코드만 보는 것보다 이렇게 로그를 추가해서 시스템을 돌려보면 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다.

# Reference (인터럽트 처리)

• 인터럽트 소개
• 인터럽트 컨택스트
•    인터럽트 컨택스트란
•    in_interrupt란
•    인터럽트 컨택스트에서 스케줄링을 하면?
• 인터럽트 핸들러는 누가 언제 호출할까?
•    인터럽트 벡터 분석
•    인터럽트 벡터 스택 푸시
•    인터럽트 핸들러 호출 흐름 분석
• 인터럽트 핸들러 등록
• 인터럽트 핸들러 등록 점검하기
• 인터럽트 디스크립터
• 인터럽트 발생을 막아야 할때
• 인터럽트 디버깅
•    proc/interrupts
•    ftrace 인터럽트 이벤트
•    인터럽트 핸들러 파악 

# Reference (인터럽트 후반부 처리)

1 IRQ Thread(threaded IRQ) 란  

2. 인터럽트 후반부 처리(Bottom Half) 소개

3. IRQ Thread는 언제 생성할까?[1] 

4. IRQ Thread는 언제 생성할까?[2]  

5. ksoftirqd 쓰레드란

6. Soft IRQ 소개

7. Soft IRQ 서비스 및 서비스 핸들러 등록(코드 분석)

8. Soft IRQ 서비스 및 서비스 핸들러 등록(디버깅) 

9. Soft IRQ 서비스는 언제 요청하나? 

10. Soft IRQ 서비스는 누가 언제 처리하나?[1]