3.5.1 发送并处理IPIPE_CRITICAL_IPI

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3.5.1 发送并处理IPIPE_CRITICAL_IPI

       __ipipe_init()最核心的就是__ipipe_enable_pipeline()，接下来对其展开分析！__ipipe_enable_pipeline()又可以分成两大部分来分析。本小节分析第一部分：ipipe_critical_enter和ipipe_critical_exit。

第一步：ipipe_send_ipi(IPIPE_CRITICAL_IPI, allbutself);

传入的ipi号是IPIPE_CRITICAL_IPI，它的定义是IPIPE_IPI_BASE + NR_IPI，它的值是virtual interrupt编号1031。在函数ipipe_send_ipi中减掉IPIPE_IPI_BASE得到7，存入ipinr并传递给函数smp_cross_call。

传入的cpumask是allbutself，它在ipipe_critical_enter中被初始化，除了bootup的CPU core 0，其它所有online CPU cores对应的bit位被置位1.

第二步：smp_cross_call(&cpumask, ipinr);

如果传入的ipinr小于7即0~6，说明是Linux的原生IPI，需要复用SGI0，变量sgi等于0。此时需要把ipinr记录到per cpu变量ipi_messages，方便其它CPU Core接收到SGI0中断时，从per cpu变量ipi_messages读出正确的ipinr的数值。

在当前的例子中，传入的ipinr等于7，所以在第862行sgi等于1。这就印证了《3.4.1.2 IPIPE对Linux中断号的改造》里面的分析，3个OOB IPI使用SGI1/2/3.

第三步：__smp_cross_call(target, sgi);

函数指针__smp_cross_call是在gic_init_bases-> gic_smp_init中初始化的，指向函数gic_raise_softirq。

drivers/irqchip/irq-gic-v3.c:
static void gic_smp_init(void)
{
	set_smp_cross_call(gic_raise_softirq);
	cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_IRQ_GIC_STARTING,
				  "irqchip/arm/gicv3:starting",
				  gic_starting_cpu, NULL);
}

arch/arm64/kernel/smp.c:
void __init set_smp_cross_call(void (*fn)(const struct cpumask *, unsigned int))
{
	__smp_cross_call = fn;
}

第四步：set_smp_cross_call(gic_raise_softirq);

GIC V3中断控制器，最终通过写SYS_ICC_SGI1R_EL1寄存器像其它CPU Cores发生SGI 1中断。

gic_raise_softirq
->gic_send_sgi
->gic_write_sgi1r
->write_sysreg_s(val, SYS_ICC_SGI1R_EL1)

第五步：gic_handle_irq

SGI 1中断发生后，根据《2.3.5 irq_handler》的分析，GIC V3中断控制器调用gic_handle_irq来处理中断。因为是IPI中断，所以调用ipipe_handle_multi_ipi来处理。

第六步：ipipe_handle_multi_ipi(irqnr, regs)

只调用了一个函数__ipipe_grab_ipi(irq, regs)。

第七步：__ipipe_grab_ipi(irq, regs);

如果sgi为非0，则说明是OOB IPI。在当前分析的上下文中，因为sgi传入的是1，所以irq最终等于1031，就是IPIPE_CRITICAL_IPI。所以，在这一步已经还原出需要响应的virtual interrupt编号。

如果sgi编号为0，则说明是Linux原生IPI，从per cpu变量ipi_messages还原出Linux原生IPI编号0~6，再加上IPIPE_IPI_BASE，变成1024~1030。对照第二步，就搞清楚了Linux原生IPI是如何复用SGI0了。

第八步：__ipipe_dispatch_irq

实时内核的注册是在start_kernel->rest_init中，是在_ipipe_init()之后才调用的。所以此时实时内核并没有注册，即ipipe_head_domain其实就等于ipipe_root_domain。在此背景下，virtual interrupt编号1031就会被__ipipe_set_irq_pending记录到interrupt log。

最后层层调用__ipipe_sync_pipeline ->__ipipe_do_sync_pipeline ->__ipipe_sync_stage->__ipipe_do_sync_stage，通过__ipipe_next_irq进行interrupt log回放。找到virtual interrupt编号1031，执行它的中断处理程序。

根据《3.4.3 __ipipe_init_early之初始化root domain》，IPIPE_CRITICAL_IPI（1031）对应的中断处理程序初始化为__ipipe_do_critical_sync()。也就是说，除了CPU Core 0,其它online的CPU cores都开始执行__ipipe_do_critical_sync()。

第九步：_ipipe_do_critical_sync()

除了CPU Core 0,其它online的CPU cores都开始执行__ipipe_do_critical_sync()。这些CPU core都把自身的cpu编号在__ipipe_cpu_sync_map中进行置位，以此来通知CPU Core 0：老大，我已顺利收到IPIPE_CRITICAL_IPI（1031），并开始执行__ipipe_do_critical_sync()。

而CPU Core 0在ipipe_critical_enter中，不断检查__ipipe_cpu_sync_map的值，只要所有CPU cores对应的bit已经置位了，则说明：兄弟们都收到通知并开始执行了。

第十步，ipipe_critical_exit

其它online的CPU cores执行完__ipipe_do_critical_sync()，会最终把自身的cpu编号在__ipipe_cpu_sync_map中进行清空，以此来通知CPU Core 0：老大，我已顺利完成任务。

而CPU Core 0在ipipe_critical_exit中，不断检查__ipipe_cpu_sync_map，确定兄弟们都完成了任务，则最终退出循环，代表整个IPIPE_CRITICAL_IPI处理完美结束。

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