인터럽트 디스크립터와 인터럽트 디버깅

인터럽트 디스크립터란?

 - 인터럽트에 대한 객체를 관리하는 자료구조.

 

linux/include/linux/irqdesc.h에서 볼 수 있다.

struct irq_desc {
	...
	unsigned int __percpu	*kstat_irqs;
    ...
	struct irqaction	*action;	/* IRQ action list */
    ...
}

kstat_irqs:  인터럽트가 발생한 횟수 저장

action: 인터럽트의 주요 정보 저장

 

irqaction은 linux/include/linux/interrupt.h에서 볼 수 있다.

struct irqaction {
	irq_handler_t		handler;
	void			*dev_id;
	...
	irq_handler_t		thread_fn;
	...
	unsigned int		irq;
	unsigned int		flags;
	...
}

handler: 인터럽트 핸들러의 함수 주소

*dev_id: 인터럽트 핸들러에 전달되는 매개변수 (ex bcm2835_host)

thread_fn: threaded IRQ 함수의 주소

irq: 인터럽트 번호

flags: 인터럽트 플래그 (RISING, FALLING, HIGH, LOW)

 

인터럽트 디버깅

 - 인터럽트 핸들러에 ftrace 설정하기

echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/irq/irq_handler_entry/enable
echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/irq/irq_handler_exit/enable

 - ftrace 메시지 분석

kworker/u8:0-8       [001] d.h..   213.981681: irq_handler_entry: irq=27 name=arch_timer
kworker/u8:0-8       [001] d.h..   213.981685: irq_handler_exit: irq=27 ret=handled

kworker/u8:0: 프로세스 이름

8: pid

[001]: 실행중인 cpu 번호

213.981691: 초단위 타임스탬프

irq=27: IRQ번호

name: 인터럽트 이름

 

- ftrace로 인터럽트 핸들러 파악하기

일단 linux/kernel/irq/handle.c에서 새로운 코드를 넣어줘야 한다. (+처리된 부분이 추가된 부분)

irqreturn_t __handle_irq_event_percpu(struct irq_desc *desc, unsigned int *flags)
{
	irqreturn_t retval = IRQ_NONE;
	unsigned int irq = desc->irq_data.irq;
	struct irqaction *action;
	
	for_each_action_of_desc(desc, action) {
		irqreturn_t res;
+		void *irq_handler = (void*)action->handler;
		...
		trace_irq_handler_entry(irq, action);
+		trace_printk("[+] irq:[%d] handler: %pS caller:(%pS) \n",
+    	    		irq, irq_handler, (void*)__builtin_return_address(0));
		res = action->handler(irq, action->dev_id);
		trace_irq_handler_exit(irq, action, res);
		...
	}
}

그리고 빌드하면 다음과 같이 irq_desc, irqaction에 있는 값들을 알아볼 수 있다.

<idle>-0       [000] d.h..   213.981640: irq_handler_entry: irq=31 name=fe00b880.mailbox
<idle>-0       [000] d.h..   213.981642: __handle_irq_event_percpu: [+] irq:[31] handler: bcm2835_mbox_irq+0x0/0x90 caller:(handle_irq_event+0x74/0xe4) 
<idle>-0       [000] d.h..   213.981646: irq_handler_exit: irq=31 ret=handled

이 로그를 보면 irq가 31, handler함수가 bcm2835_mbox_irq로 나온다.

 

+ 기타

최신 배포버전의 linux/drivers/mmc/host/bcm2835-mmc.c 에선 threaded IRQ 처리 함수가 없다!

(bcm2835_mmc_thread_irq라는 함수가 없다)

 

이는, https://github.com/raspberrypi/linux/commit/496556b93db22d3e770a563e06cf7dc45e63ab37 에서 사라진 탓인데, 커밋내용을 보면 알 수 있다.

With SDIO processing now managed by the MMC framework with a
workqueue, the bcm2835_mmc driver no longer needs a threaded
IRQ.

MMC 프레임워크가 워크큐에서 SDIO 프로세싱을 관리함에 따라,
bcm2835_mmc 드라이버는 더이상 스레드 IRQ가 필요 없다.

봐도 이해 안된다 -_-; 아무튼 이런 이유로 인터럽트 실행 횟수를 확인하는 실습은 못했다.