3.4.3 __ipipe_init_early之初始化root domain

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3.4.3 __ipipe_init_early之初始化root domain

       如下图所示，红框里面的函数当前都是空的，本章还是分析蓝框中的代码片段。

第295行，变量ipd指向了ipipe_root即ipd代表root domain。

第305行，root domain的名字被命名为“Linux”。

第306行，初始化ipd->context_offset变量，详细分析见《3.4.1.1 IPIPE基础数据结构》。

第307行，调用init_stage(ipd)对root domain进行初始化。此函数只要3行，直接在代码里面进行注释如下：

linux/kernel/ipipe/core.c：
static void init_stage(struct ipipe_domain *ipd)
{
//对ipipe_irqdesc irqs[IPIPE_NR_IRQS]数组进行清零操作。
//此数据结构的意义具体见《3.4.1.2 IPIPE对Linux中断号的改造》
	memset(&ipd->irqs, 0, sizeof(ipd->irqs));

    //对互斥量进行初始化
	mutex_init(&ipd->mutex);

//(1) 调用__ipipe_ipis_alloc()完成所有IPI中断的分配
//(2) 调用hook_internal_ipi设置IPIPE_CRITICAL_IPI
	__ipipe_hook_critical_ipi(ipd);
}

arch/arm64/kernel/ipipe.c:
void __ipipe_hook_critical_ipi(struct ipipe_domain *ipd)
{
	__ipipe_ipis_alloc();
	hook_internal_ipi(ipd, IPIPE_CRITICAL_IPI, __ipipe_do_critical_sync);
}

       init_stage最后调用的函数__ipipe_hook_critical_ipi(ipd)，里面做了两件事情，需要展开说一下。

• 调用__ipipe_ipis_alloc()完成所有IPI中断的分配

arch/arm64/kernel/smp.c:
void __ipipe_ipis_alloc(void)
{
	unsigned int virq, ipi;
	static bool done;

	if (done)
		return;

	/*
	 * We have to get virtual IRQs in the range
	 * [ IPIPE_IPI_BASE..IPIPE_IPI_BASE + NR_IPI + IPIPE_OOB_IPI_NR - 1 ],
	 * otherwise something is wrong (likely someone would have
	 * allocated virqs before we do, and this would break our
	 * fixed numbering scheme for IPIs).
	 */
	for (ipi = 0; ipi < NR_IPI + IPIPE_OOB_IPI_NR; ipi++) {
		virq = ipipe_alloc_virq();
		WARN_ON_ONCE(virq != IPIPE_IPI_BASE + ipi);
	}

	done = true;
}

        根据《3.4.1.2 IPIPE对Linux中断号的改造》的分析，NR_IPI等于7，IPIPE_OOB_IPI_NR等于3，所以for循环调用ipipe_alloc_virq()函数10次，共申请10个virtual interrupt编号。关于virtual interrupt，之前已经总结过了，它的总数量就是IPIPE_NR_VIRQS（64）。为了管理virtual interrupt，IPIPE定义了全局变量 __ipipe_virtual_irq_map，通过位图来标记是否virtual interrupt是否被占用。 

       ipipe_alloc_virq()函数的本质，就是在变量__ipipe_virtual_irq_map的64个bit中，找到第一个为0的bit位（ffz就是find first zero）即空闲的bit位，然后把此bit位设置为1即占用此bit位。从__ipipe_virtual_irq_map中找到的bit位存到变量ipos，必须再加上IPIPE_VIRQ_BASE(1024)，才能得到最终的virtual interrupt的编号。

    回到__ipipe_ipis_alloc，它for循环调用ipipe_alloc_virq()函数10次，得到的10个virq是1024~1033. 注意这个范围哦，下一步的IPIPE_CRITICAL_IPI是1031，就在这个范围内！

linux/kernel/ipipe/core.c：
// 共64 bit位，通过位图来标记是否VIRQ是否被占用
static unsigned long __ipipe_virtual_irq_map;

unsigned int ipipe_alloc_virq(void)
{
	unsigned long flags, irq = 0;
	int ipos;

	raw_spin_lock_irqsave(&__ipipe_lock, flags);

	if (__ipipe_virtual_irq_map != ~0) {
		ipos = ffz(__ipipe_virtual_irq_map);
		set_bit(ipos, &__ipipe_virtual_irq_map);
		irq = ipos + IPIPE_VIRQ_BASE;
	}

	raw_spin_unlock_irqrestore(&__ipipe_lock, flags);

	return irq;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ipipe_alloc_virq);

• 调用hook_internal_ipi设置IPIPE_CRITICAL_IPI

        IPIPE_CRITICAL_IPI是OOB IPI之一，它对应的virq编号是1031。上一步已经把1031分配出来了，hook_internal_ipi就是来设置IPIPE_CRITICAL_IPI对应的中断处理程序为__ipipe_do_critical_sync()！具体这个函数的用处，后面的章节再分析。

arch/arm64/kernel/ipipe.c:
static inline void
hook_internal_ipi(struct ipipe_domain *ipd, int virq,
		  void (*handler)(unsigned int irq, void *cookie))
{
	ipd->irqs[virq].ackfn = NULL;
	ipd->irqs[virq].handler = handler;
	ipd->irqs[virq].cookie = NULL;
	/* Immediately handle in the current domain but *never* pass */
	ipd->irqs[virq].control = IPIPE_HANDLE_MASK|IPIPE_STICKY_MASK;
}

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