[C++知识库]ZYNQ AMP模式下CPU1响应外部中断

首先，中断相关的讲解和底层原理，详见另外一篇博客

ZYNQ PL触发PS中断函数_wangjie36的博客-CSDN博客_pl到ps中断

硬件平台：

一，问题描述和原因分析

问题描述：在单独的CPU0或者CPU1中接收中断，中断服务程序响应正常；但使用AMP模式，CPU0能接收中断触发，能够正常响应外设中断；若用以同样的初始化方式在CPU1中触发，CPU1是收不到外部中断触发的。

?原因分析：当使用openAMP双核模式的时候，编译器选项中添加的是“-DUSE_AMP=1”这个参数，那么在源码中的预编译指令是用“USE_AMP”定义的，主要影响到CPU1对缓存的操作。CPU1对全局时钟的操作。当定义了USE_AMP等于1时，编译的时候都是直接返回，不对CPU1外部中断进行配置。“-DUSE_AMP=1”编译选项将影响到工程代码里的USE_AMP预编译指令，使得Cache操作函数、全局时钟以及中断控制器SCUGIC的初始化函数不被编译进CPU1的应用程序中，避免可能会出现的CPU0和CPU1Cache一致性维护异常和中断异常等问题。

二，解决CPU1响应中断的办法

1，CPU1无法响应中断，需要将指定的中断号map到对应的CPU，使用关键函数才能使中断生效：XScuGic_InterruptMaptoCpu(intc,SOFT_INTR_ID_TO_CPU1,UART_INT_IRQ_ID);

XScuGic_InterruptMaptoCpu函数的底层操作

void XScuGic_InterruptMaptoCpu(XScuGic *InstancePtr, u8 Cpu_Id, u32 Int_Id)
{
	u32 RegValue, Offset;
	RegValue = XScuGic_DistReadReg(InstancePtr,
			XSCUGIC_SPI_TARGET_OFFSET_CALC(Int_Id));
 
	Offset = (Int_Id & 0x3U);
	Cpu_Id = (0x1U << Cpu_Id);//根据寄存器说明设置触发的CPU号
 
	RegValue = (RegValue & (~(0xFFU << (Offset*8U))) );
	RegValue |= ((Cpu_Id) << (Offset*8U));
 
	XScuGic_DistWriteReg(InstancePtr,
	  XSCUGIC_SPI_TARGET_OFFSET_CALC(Int_Id), RegValue);
//XSCUGIC_SPI_TARGET_OFFSET_CALC(Int_Id)是通过中断号计算操作哪个ICDIPTR寄存器的
//公式宏定义
}

2，设置触发方式的时候，参数用寄存器地址触发，用XScGic_SetPrioityTriggerTypeByDistAddr函数能从cpu1触发。中断名称XScGic_SetPrioityTriggerType函数，有时候触发不到CPU1。

在设置硬中断时，设置中断的类型和优先级使用到的函数XScuGic_SetPriTrigTypeByDistAddr(DIST_BASE_ADDR, CPU0_HW_INT_ID, 0x20, 0x03);
其中第一个参数是，中断设置的基地址，ZYNQ的中断设置都有一个基地址，对各个中断号的中断的响应，可以通过中断号来进行偏移，除此之外还需要设置中断的优先级，中断的优先级是以8为递增的，也就是中断的优先级有0x00,0x08,0x10,0x18等等，优先级最低的是0xF8;中断的类型根据中断的类型不同可以设置为不同类型的中断，其中私有中断（PPI）默认为上升沿触发，软中断(SFI),共享中断（SPI）可以设置为电平中断和边沿中断。

3，具体代码

（1），CPU0

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xparameters.h"
#include "xscugic.h"
#include "sleep.h"

// OCM
#define OCM3_ADDR 		0xFFFF0000
#define GIC_DEV_ID		XPAR_PS7_SCUGIC_0_DEVICE_ID
#define DIST_BASE_ADDR	XPAR_PS7_SCUGIC_0_DIST_BASEADDR
//software interrupt ID is 0x00~0x0F
#define CPU0_SW_INT_ID	0x0D	//CPU0的软中断ID,用于中断CPU0
#define CPU1_SW_INT_ID	0x0E	//CPU1的软中断ID,用于中断CPU1
//PL 到 arm的中断
#define CPU0_HW_INT_ID	61		//CPU0的硬中断,1S计数器中断
#define CPU1_HW_INT_ID	62		//CPU1的硬中断,2S计数器中断

static XScuGic			gicInst;
static XScuGic_Config	* gicCfg_Ptr;

void hwIntrHandler(void * CallBackRef)
{
	printf("CPU0 is interrupted by HW\n");
}


int initGic()
{
	int status;
	//1. 初始化异常处理系统
	Xil_ExceptionInit();
	//2. 初始化中断控制器
	gicCfg_Ptr = XScuGic_LookupConfig(GIC_DEV_ID);
	status = XScuGic_CfgInitialize(&gicInst, gicCfg_Ptr, gicCfg_Ptr->CpuBaseAddress);
	if(status != XST_SUCCESS)
	{
		printf("initialize GIC failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	//3. 注册异常回调函数
	Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, &gicInst);
	//4. 连接GIC对应的硬中断ID
	status = XScuGic_Connect(&gicInst, CPU0_HW_INT_ID, (Xil_InterruptHandler)hwIntrHandler, &gicInst);
	if(status != XST_SUCCESS)
	{
		printf("Connect GIC failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	XScuGic_SetPriTrigTypeByDistAddr(DIST_BASE_ADDR, CPU0_HW_INT_ID, 0x20, 0x03);
	//6. 将硬中断绑定到CPU0
	XScuGic_InterruptMaptoCpu(&gicInst, 0x00, CPU0_HW_INT_ID);
	//7. 使能硬中断
	XScuGic_Enable(&gicInst, CPU0_HW_INT_ID);
	//8. 使能异常处理系统
	Xil_ExceptionEnable();
	return status;
}

int main()
{
	//初始化中断控制器
	int status;
	status = initGic();
	if(status != XST_SUCCESS)
	{
		printf("initialize GIC failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}

    while(1)
    {
       sleep(1);
    }
    return 0;
}

（2）,CPU1

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xparameters.h"
#include "xscugic.h"
#include "sleep.h"

// on chip memory3 address
#define OCM3_ADDR 	0xFFFF0000

#define GIC_DEV_ID		XPAR_PS7_SCUGIC_0_DEVICE_ID
#define DIST_BASE_ADDR	XPAR_PS7_SCUGIC_0_DIST_BASEADDR
//software interrupt ID is 0x00~0x0F
#define CPU0_SW_INT_ID	0x0D	//CPU0的软中断ID,用于中断CPU0
#define CPU1_SW_INT_ID	0x0E	//CPU1的软中断ID,用于中断CPU1

#define CPU0_HW_INT_ID	61		//CPU0的硬中断,1S计数器中断
#define CPU1_HW_INT_ID	62		//CPU1的硬中断,2S计数器中断

static XScuGic			gicInst;
static XScuGic_Config	* gicCfg_Ptr;

void hwIntrHandler(void * CallBackRef)
{
	usleep(1000);
	printf("CPU1 is interrupted by HW\n");
}

int initGic()
{
	int status;
	//1. 初始化异常处理系统
	Xil_ExceptionInit();
	//2. 初始化中断控制器
	gicCfg_Ptr = XScuGic_LookupConfig(GIC_DEV_ID);
	status = XScuGic_CfgInitialize(&gicInst, gicCfg_Ptr, gicCfg_Ptr->CpuBaseAddress);
	if(status != XST_SUCCESS)
	{
		printf("initialize GIC failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	//3. 注册异常回调函数,中断类型的异常
	Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, &gicInst);
	//4. 连接GIC对应的硬中断ID
	status = XScuGic_Connect(&gicInst, CPU1_HW_INT_ID, (Xil_InterruptHandler)hwIntrHandler, &gicInst);
	if(status != XST_SUCCESS)
	{
		printf("Connect GIC failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	//5. 设置硬中断优先级和中断类型
	XScuGic_SetPriTrigTypeByDistAddr(DIST_BASE_ADDR, CPU1_HW_INT_ID, 0x20, 0x03);
	//6. 将硬中断绑定到CPU0(双使用双核时，需要对硬中断进行一次映射)
	XScuGic_InterruptMaptoCpu(&gicInst, 0x01, CPU1_HW_INT_ID);
	//7. 使能硬中断
	XScuGic_Enable(&gicInst, CPU1_HW_INT_ID);
	//8. 使能异常处理系统
	Xil_ExceptionEnable();
	return status;
}

int main()
{
	//初始化中断控制器
	int status;
	status = initGic();
	if(status != XST_SUCCESS)
	{
		printf("initialize GIC failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}
    while(1)
    {
       sleep(1);
	}
    return 0;
}

三，解决固化时候的CPU1中断不响应

问题描述：按照第二步解决后，仿真器仿真时所有程序在线运行一切正常，CPU1能正常响应外部接收中断。但是，在制BOOT.BIN文件固化进去以后，在FSBL文件当中添加CPU1启动函数，此时发现固化的程序无法正常运行，使用打断点的方式发现CPU1的外部中断又不能触发了。

解决办法：在startcpu1之间加入?cpu0_intr_init(&IntrruptController);函数

#define sev() __asm__("sev")
#define CPU1STARTADR 0xFFFFFFF0
#define CPU1STARTMEM 0x20000000
void StartCpu1(void)
{
    printf("Write the address of the application for CPU1 to 0xFFFFFFF0\r\n");
    Xil_Out32(CPU1STARTADR, CPU1STARTMEM);
    dmb();
    printf("Execute the SEV instruction to cause CPU1 to wake up\r\n");
    sev();
}
int main()
{
     Xil_SetTlbAttributes(0xFFFF0000,0x14de2);
     cpu0_intr_init(&IntrruptController);
     StartCpu1()；
}