Received: by 2002:a05:6a11:4021:0:0:0:0 with SMTP id ky33csp3687606pxb; Sun, 26 Sep 2021 23:46:53 -0700 (PDT) X-Google-Smtp-Source: ABdhPJwC+wWQSmJcW3nYA8mm1F73iSDGLqenAvwdzsUjybxbYILjOeKRVEAGgnO3ShMp/Z/VJUiR X-Received: by 2002:a63:5651:: with SMTP id g17mr15102359pgm.119.1632725213149; Sun, 26 Sep 2021 23:46:53 -0700 (PDT) ARC-Seal: i=1; a=rsa-sha256; t=1632725213; cv=none; d=google.com; s=arc-20160816; b=HRwNvwutCdchapx1+3y7DcGZPTmUVcBK40R6nffYIzonB6vXr6gCOPkuv9rRJY3A+m 6iB2BJghjv/M0BGkKbGOkBbXyb3PYU2NEsRKZTwNb48D9nlXkdsufIxOjKOJ9MOCd7Ld nQbYCfyxpiMJ8Up2TL6YFazhgLDivYiBB+580TQ/77CDvyPNXjHDCBXwKMTsoXB2TQj5 4zqBZxle6U+7aYaWmKdxwXYPD5tmsOOJKwYQuhUQAQPkqJSbJXoVhnm+9Kqg6iPpzRyR VA1+GsjG5zRxvLSLjyl0aeIIFygtRUemivvL9fBDQzWX0h8oMRLcJd+aexH44xjMf2I3 +H7w== ARC-Message-Signature: i=1; a=rsa-sha256; c=relaxed/relaxed; d=google.com; s=arc-20160816; h=list-id:precedence:content-transfer-encoding:mime-version :references:in-reply-to:message-id:date:subject:cc:to:from; bh=3y3aIARJdcjnMSTGKjSEW1cbW9rBR5BKrvpkXKZfxN0=; b=mTeYzX09jLMpg5qkGlSHPOW0OwIvLR6KNWnw2Dc0MS+sA7GeWdQyUon/OcATQU35le D18uijT1XyQIlvCTk5CTYOy7d2RKGTKC015FBCXLV9D2udBBzyOcrtggzXdcttfEBj9k p51paTjjVPB0MWP/yzKmt9FtPyRudKxmXax4EUcPwZkGzyhHiE1izFJ3+Qw1W2ebGuYf 1lm3Ex9n0JJBMAqIvRnhlDwmldhWnU6m5gldP++3AfjKd2ChkT4uOvI1Y8YJkVi8tVoR ORp/IRI8As5yRi//ZBpGig7sOHOQkO3slLTEbnrM2aDlH2T1JslfIPF/DJAgeqi9Ix+9 Pl1A== ARC-Authentication-Results: i=1; mx.google.com; spf=pass (google.com: domain of linux-kernel-owner@vger.kernel.org designates 23.128.96.18 as permitted sender) smtp.mailfrom=linux-kernel-owner@vger.kernel.org Return-Path: Received: from vger.kernel.org (vger.kernel.org. [23.128.96.18]) by mx.google.com with ESMTP id go4si9806126pjb.188.2021.09.26.23.46.40; Sun, 26 Sep 2021 23:46:53 -0700 (PDT) Received-SPF: pass (google.com: domain of linux-kernel-owner@vger.kernel.org designates 23.128.96.18 as permitted sender) client-ip=23.128.96.18; Authentication-Results: mx.google.com; spf=pass (google.com: domain of linux-kernel-owner@vger.kernel.org designates 23.128.96.18 as permitted sender) smtp.mailfrom=linux-kernel-owner@vger.kernel.org Received: (majordomo@vger.kernel.org) by vger.kernel.org via listexpand id S233049AbhI0GrZ (ORCPT + 99 others); Mon, 27 Sep 2021 02:47:25 -0400 Received: from mail.kernel.org ([198.145.29.99]:39246 "EHLO mail.kernel.org" rhost-flags-OK-OK-OK-OK) by vger.kernel.org with ESMTP id S232993AbhI0GrY (ORCPT ); Mon, 27 Sep 2021 02:47:24 -0400 Received: by mail.kernel.org (Postfix) with ESMTPSA id DF9946113D; Mon, 27 Sep 2021 06:45:42 +0000 (UTC) From: Huacai Chen To: Arnd Bergmann , Andy Lutomirski , Thomas Gleixner , Peter Zijlstra , Andrew Morton , David Airlie , Jonathan Corbet , Linus Torvalds Cc: linux-arch@vger.kernel.org, linux-doc@vger.kernel.org, linux-kernel@vger.kernel.org, Xuefeng Li , Yanteng Si , Huacai Chen , Jiaxun Yang , Huacai Chen , Alex Shi Subject: [PATCH V4 02/22] Documentation/zh_CN: Add basic LoongArch documentations Date: Mon, 27 Sep 2021 14:42:39 +0800 Message-Id: <20210927064300.624279-3-chenhuacai@loongson.cn> X-Mailer: git-send-email 2.27.0 In-Reply-To: <20210927064300.624279-1-chenhuacai@loongson.cn> References: <20210927064300.624279-1-chenhuacai@loongson.cn> MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit Precedence: bulk List-ID: X-Mailing-List: linux-kernel@vger.kernel.org Add some basic documentation (zh_CN version) for LoongArch. LoongArch is a new RISC ISA, which is a bit like MIPS or RISC-V. LoongArch includes a reduced 32-bit version (LA32R), a standard 32-bit version (LA32S) and a 64-bit version (LA64). Reviewed-by: Alex Shi Reviewed-by: Yanteng Si Signed-off-by: Huacai Chen --- Documentation/translations/zh_CN/index.rst | 1 + .../translations/zh_CN/loongarch/features.rst | 8 + .../translations/zh_CN/loongarch/index.rst | 26 ++ .../zh_CN/loongarch/introduction.rst | 316 ++++++++++++++++++ .../zh_CN/loongarch/irq-chip-model.rst | 160 +++++++++ 5 files changed, 511 insertions(+) create mode 100644 Documentation/translations/zh_CN/loongarch/features.rst create mode 100644 Documentation/translations/zh_CN/loongarch/index.rst create mode 100644 Documentation/translations/zh_CN/loongarch/introduction.rst create mode 100644 Documentation/translations/zh_CN/loongarch/irq-chip-model.rst diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/index.rst index a34e58733ac8..88a3fd5d80a1 100644 --- a/Documentation/translations/zh_CN/index.rst +++ b/Documentation/translations/zh_CN/index.rst @@ -161,6 +161,7 @@ TODOList: riscv/index openrisc/index parisc/index + loongarch/index TODOList: diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/features.rst b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/features.rst new file mode 100644 index 000000000000..3886e635ec06 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/features.rst @@ -0,0 +1,8 @@ +.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 + +.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/loongarch/features.rst +:Translator: Huacai Chen + +.. kernel-feat:: $srctree/Documentation/features loongarch diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/index.rst new file mode 100644 index 000000000000..367dead02e3a --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/index.rst @@ -0,0 +1,26 @@ +.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 + +.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/loongarch/index.rst +:Translator: Huacai Chen + +================= +LoongArch特性文档 +================= + +.. toctree:: + :maxdepth: 2 + :numbered: + + introduction + irq-chip-model + + features + +.. only:: subproject and html + + Indices + ======= + + * :ref:`genindex` diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/introduction.rst b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/introduction.rst new file mode 100644 index 000000000000..485bcac79c87 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/introduction.rst @@ -0,0 +1,316 @@ +.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 + +.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/loongarch/introduction.rst +:Translator: Huacai Chen + +============= +LoongArch介绍 +============= + +LoongArch是一种新的RISC ISA，在一定程度上类似于MIPS和RISC-V。LoongArch指令集 +包括一个精简32位版（LA32R）、一个标准32位版（LA32S）、一个64位版（LA64）。 +LoongArch有四个特权级（PLV0~PLV3），其中PLV0是最高特权级，用于内核；而PLV3是 +最低特权级，用于应用程序。本文档介绍了LoongArch的寄存器、基础指令集、虚拟内 +存以及其他一些主题。 + +寄存器 +====== + +LoongArch的寄存器包括通用寄存器（GPRs）、浮点寄存器（FPRs）、向量寄存器（VRs） +和用于特权模式（PLV0）的控制状态寄存器（CSRs）。 + +通用寄存器 +---------- + +LoongArch包括32个通用寄存器（$r0 - $r31），LA32中每个寄存器为32位宽，LA64中 +每个寄存器为64位宽。$r0的内容总是0，而其他寄存器没有特殊功能。然而，我们有 +如下所示的一套ABI寄存器使用约定。 + +================= =============== =================== ========== +寄存器名 别名 用途 跨调用保持 +================= =============== =================== ========== +``$r0`` ``$zero`` 常量0 不使用 +``$r1`` ``$ra`` 返回地址 否 +``$r2`` ``$tp`` TLS（线程局部存储） 不使用 +``$r3`` ``$sp`` 栈指针 是 +``$r4``-``$r11`` ``$a0``-``$a7`` 参数寄存器 否 +``$r4``-``$r5`` ``$v0``-``$v1`` 返回值 否 +``$r12``-``$r20`` ``$t0``-``$t8`` 临时寄存器 否 +``$r21`` ``$x`` 保留 不使用 +``$r22`` ``$fp`` 帧指针 是 +``$r23``-``$r31`` ``$s0``-``$s8`` 静态寄存器 是 +================= =============== =================== ========== + +浮点寄存器 +---------- + +LoongArch有32个浮点寄存器（$f0 - $f31），每个寄存器均为64位宽。我们同样 +有如下所示的一套ABI寄存器使用约定。 + +================= ================== =================== ========== +寄存器名 别名 用途 跨调用保持 +================= ================== =================== ========== +``$f0``-``$f7`` ``$fa0``-``$fa7`` 参数寄存器 否 +``$f0``-``$f1`` ``$fv0``-``$fv1`` 返回值 否 +``$f8``-``$f23`` ``$ft0``-``$ft15`` 临时寄存器 否 +``$f24``-``$f31`` ``$fs0``-``$fs7`` 静态寄存器 是 +================= ================== =================== ========== + +向量寄存器 +---------- + +LoongArch拥有128位向量扩展（LSX，全称Loongson SIMD eXtention）和256位向量扩展 +（LASX，全称Loongson Advanced SIMD eXtension）。共有32个向量寄存器，对于LSX是 +$v0 - $v31，对于LASX是$x0 - $x31。浮点寄存器和向量寄存器是复用的，比如：$x0的 +低128位是$v0，而$v0的低64位又是$f0，以此类推。 + +控制状态寄存器 +-------------- + +控制状态寄存器只用于特权模式（PLV0）: + +================= ==================================== ========== +地址 全称描述 简称 +================= ==================================== ========== +0x0 当前模式信息 CRMD +0x1 异常前模式信息 PRMD +0x2 扩展部件使能 EUEN +0x3 杂项控制 MISC +0x4 异常配置 ECFG +0x5 异常状态 ESTAT +0x6 异常返回地址 ERA +0x7 出错虚拟地址 BADV +0x8 出错指令 BADI +0xC 异常入口地址 EENTRY +0x10 TLB索引 TLBIDX +0x11 TLB表项高位 TLBEHI +0x12 TLB表项低位0 TLBELO0 +0x13 TLB表项低位1 TLBELO1 +0x18 地址空间标识符 ASID +0x19 低半地址空间页全局目录基址 PGDL +0x1A 高半地址空间页全局目录基址 PGDH +0x1B 页全局目录基址 PGD +0x1C 页表遍历控制低半部分 PWCL +0x1D 页表遍历控制高半部分 PWCH +0x1E STLB页大小 STLBPS +0x1F 缩减虚地址配置 RVACFG +0x20 CPU编号 CPUID +0x21 特权资源配置信息1 PRCFG1 +0x22 特权资源配置信息2 PRCFG2 +0x23 特权资源配置信息3 PRCFG3 +0x30+n (0≤n≤15) 数据保存寄存器 SAVEn +0x40 定时器编号 TID +0x41 定时器配置 TCFG +0x42 定时器值 TVAL +0x43 计时器补偿 CNTC +0x44 定时器中断清除 TICLR +0x60 LLBit相关控制 LLBCTL +0x80 实现相关控制1 IMPCTL1 +0x81 实现相关控制2 IMPCTL2 +0x88 TLB重填异常入口地址 TLBRENTRY +0x89 TLB重填异常出错虚地址 TLBRBADV +0x8A TLB重填异常返回地址 TLBRERA +0x8B TLB重填异常数据保存 TLBRSAVE +0x8C TLB重填异常表项低位0 TLBRELO0 +0x8D TLB重填异常表项低位1 TLBRELO1 +0x8E TLB重填异常表项高位 TLBEHI +0x8F TLB重填异常前模式信息 TLBRPRMD +0x90 机器错误控制 MERRCTL +0x91 机器错误信息1 MERRINFO1 +0x92 机器错误信息2 MERRINFO2 +0x93 机器错误异常入口地址 MERRENTRY +0x94 机器错误异常返回地址 MERRERA +0x95 机器错误异常数据保存 MERRSAVE +0x98 高速缓存标签 CTAG +0x180+n (0≤n≤3) 直接映射配置窗口n DMWn +0x200+2n (0≤n≤31) 性能监测配置n PMCFGn +0x201+2n (0≤n≤31) 性能监测计数器n PMCNTn +0x300 内存读写监视点整体控制 MWPC +0x301 内存读写监视点整体状态 MWPS +0x310+8n (0≤n≤7) 内存读写监视点n配置1 MWPnCFG1 +0x311+8n (0≤n≤7) 内存读写监视点n配置2 MWPnCFG2 +0x312+8n (0≤n≤7) 内存读写监视点n配置3 MWPnCFG3 +0x313+8n (0≤n≤7) 内存读写监视点n配置4 MWPnCFG4 +0x380 取指监视点整体控制 FWPC +0x381 取指监视点整体状态 FWPS +0x390+8n (0≤n≤7) 取指监视点n配置1 FWPnCFG1 +0x391+8n (0≤n≤7) 取指监视点n配置2 FWPnCFG2 +0x392+8n (0≤n≤7) 取指监视点n配置3 FWPnCFG3 +0x393+8n (0≤n≤7) 取指监视点n配置4 FWPnCFG4 +0x500 调试寄存器 DBG +0x501 调试异常返回地址 DERA +0x502 调试数据保存 DSAVE +================= ==================================== ========== + +基础指令集 +========== + +指令格式 +-------- + +LoongArch的指令字长为32位，一共有9种指令格式:: + + 2R-type: Opcode + Rj + Rd + 3R-type: Opcode + Rk + Rj + Rd + 4R-type: Opcode + Ra + Rk + Rj + Rd + 2RI8-type: Opcode + I8 + Rj + Rd + 2RI12-type: Opcode + I12 + Rj + Rd + 2RI14-type: Opcode + I14 + Rj + Rd + 2RI16-type: Opcode + I16 + Rj + Rd + 1RI21-type: Opcode + I21L + Rj + I21H + I26-type: Opcode + I26L + I26H + +Opcode是指令操作码，Rj和Rk是源操作数（寄存器），Rd是目标操作数（寄存器），Ra是 +4R-type格式特有的附加操作数（寄存器）。I8/I12/I16/I21/I26分别是8位/12位/16位/ +21位/26位的立即数。其中21位和26位立即数在指令字中被分割为高位部分与低位部分， +所以你们在这里的格式描述中能够看到I21L/I21H和I26L/I26H这样的表述。 + +指令名称（助记符） +------------------ + +我们在此只简单罗列一下指令名称，详细信息请阅读参考文献中的文档。 + +算术运算指令:: + + ADD.W SUB.W ADDI.W ADD.D SUB.D ADDI.D + SLT SLTU SLTI SLTUI + AND OR NOR XOR ANDN ORN ANDI ORI XORI + MUL.W MULH.W MULH.WU DIV.W DIV.WU MOD.W MOD.WU + MUL.D MULH.D MULH.DU DIV.D DIV.DU MOD.D MOD.DU + PCADDI PCADDU12I PCADDU18I + LU12I.W LU32I.D LU52I.D ADDU16I.D + +移位运算指令:: + + SLL.W SRL.W SRA.W ROTR.W SLLI.W SRLI.W SRAI.W ROTRI.W + SLL.D SRL.D SRA.D ROTR.D SLLI.D SRLI.D SRAI.D ROTRI.D + +位域操作指令:: + + EXT.W.B EXT.W.H CLO.W CLO.D SLZ.W CLZ.D CTO.W CTO.D CTZ.W CTZ.D + BYTEPICK.W BYTEPICK.D BSTRINS.W BSTRINS.D BSTRPICK.W BSTRPICK.D + REVB.2H REVB.4H REVB.2W REVB.D REVH.2W REVH.D BITREV.4B BITREV.8B BITREV.W BITREV.D + MASKEQZ MASKNEZ + +分支转移指令:: + + BEQ BNE BLT BGE BLTU BGEU BEQZ BNEZ B BL JIRL + +访存读写指令:: + + LD.B LD.BU LD.H LD.HU LD.W LD.WU LD.D ST.B ST.H ST.W ST.D + LDX.B LDX.BU LDX.H LDX.HU LDX.W LDX.WU LDX.D STX.B STX.H STX.W STX.D + LDPTR.W LDPTR.D STPTR.W STPTR.D + PRELD PRELDX + +原子操作指令:: + + LL.W SC.W LL.D SC.D + AMSWAP.W AMSWAP.D AMADD.W AMADD.D AMAND.W AMAND.D AMOR.W AMOR.D AMXOR.W AMXOR.D + AMMAX.W AMMAX.D AMMIN.W AMMIN.D + +栅障指令:: + + IBAR DBAR + +特殊指令:: + + SYSCALL BREAK CPUCFG NOP IDLE ERTN DBCL RDTIMEL.W RDTIMEH.W RDTIME.D ASRTLE.D ASRTGT.D + +特权指令:: + + CSRRD CSRWR CSRXCHG + IOCSRRD.B IOCSRRD.H IOCSRRD.W IOCSRRD.D IOCSRWR.B IOCSRWR.H IOCSRWR.W IOCSRWR.D + CACOP TLBP(TLBSRCH) TLBRD TLBWR TLBFILL TLBCLR TLBFLUSH INVTLB LDDIR LDPTE + +虚拟内存 +======== + +LoongArch可以使用直接映射虚拟内存和分页映射虚拟内存。 + +直接映射虚拟内存通过CSR.DMWn（n=0~3）来进行配置，虚拟地址（VA）和物理地址（PA） +之间有简单的映射关系:: + + VA = PA + 固定偏移 + +分页映射的虚拟地址（VA）和物理地址（PA）有任意的映射关系，这种关系记录在TLB和页 +表中。LoongArch的TLB包括一个全相联的MTLB（Multiple Page Size TLB，页大小可变） +和一个组相联的STLB（Single Page Size TLB，页大小固定）。 + +缺省状态下，LA32的整个虚拟地址空间配置如下： + +============ =========================== =========================== +区段名 地址范围 属性 +============ =========================== =========================== +``UVRANGE`` ``0x00000000 - 0x7FFFFFFF`` 分页映射, 可缓存, PLV0~3 +``KPRANGE0`` ``0x80000000 - 0x9FFFFFFF`` 直接映射, 非缓存, PLV0 +``KPRANGE1`` ``0xA0000000 - 0xBFFFFFFF`` 直接映射, 可缓存, PLV0 +``KVRANGE`` ``0xC0000000 - 0xFFFFFFFF`` 分页映射, 可缓存, PLV0 +============ =========================== =========================== + +用户态（PLV3）只能访问UVRANGE，对于直接映射的KPRANGE0和KPRANGE1，将虚拟地址的第 +30~31位清零就等于物理地址。例如：物理地址0x00001000对应的非缓存直接映射虚拟地址 +是0x80001000，而其可缓存直接映射虚拟地址是0xA0001000。 + +缺省状态下，LA64的整个虚拟地址空间配置如下： + +============ ====================== ================================== +区段名 地址范围 属性 +============ ====================== ================================== +``XUVRANGE`` ``0x0000000000000000 - 分页映射, 可缓存, PLV0~3 + 0x3FFFFFFFFFFFFFFF`` +``XSPRANGE`` ``0x4000000000000000 - 直接映射, 可缓存 / 非缓存, PLV0 + 0x7FFFFFFFFFFFFFFF`` +``XKPRANGE`` ``0x8000000000000000 - 直接映射, 可缓存 / 非缓存, PLV0 + 0xBFFFFFFFFFFFFFFF`` +``XKVRANGE`` ``0xC000000000000000 - 分页映射, 可缓存, PLV0 + 0xFFFFFFFFFFFFFFFF`` +============ ====================== ================================== + +用户态（PLV3）只能访问XUVRANGE，对于直接映射的XSPRANGE和XKPRANGE，将虚拟地址的第 +60~63位清零就等于物理地址，而其缓存属性是通过虚拟地址的第60~61位配置的（0表示强序 +非缓存，1表示一致可缓存，2表示弱序非缓存）。目前，我们仅用XKPRANGE来进行直接映射， +XSPRANGE保留给以后用。此处给出一个直接映射的例子：物理地址0x00000000 00001000的强 +序非缓存直接映射虚拟地址是0x80000000 00001000，其一致可缓存直接映射虚拟地址是 +0x90000000 00001000，而其弱序非缓存直接映射虚拟地址是0xA0000000 00001000。 + +Loongson与LoongArch的关系 +========================= + +LoongArch是一种RISC指令集架构（ISA），不同于现存的任何一种ISA，而Loongson（即龙 +芯）是一个处理器家族。龙芯包括三个系列：Loongson-1（龙芯1号）是32位处理器系列， +Loongson-2（龙芯2号）是低端64位处理器系列，而Loongson-3（龙芯3号）是高端64位处理 +器系列。旧的龙芯处理器基于MIPS架构，而新的龙芯处理器基于LoongArch架构。以龙芯3号 +为例：龙芯3A1000/3B1500/3A2000/3A3000/3A4000都是兼容MIPS的，而龙芯3A5000（以及将 +来的型号）都是基于LoongArch的。 + +参考文献 +======== + +Loongson与LoongArch的官方网站（龙芯中科技术股份有限公司）： + + http://www.loongson.cn/index.html + +Loongson与LoongArch的开发者网站（软件与文档资源）： + + http://www.loongnix.cn/index.php + + https://github.com/loongson + +LoongArch指令集架构的文档： + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/LoongArch-Vol1-v1.00-CN.pdf （中文版） + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/LoongArch-Vol1-v1.00-EN.pdf （英文版） + +LoongArch的ELF ABI文档： + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/LoongArch-ELF-ABI-v1.00-CN.pdf （中文版） + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/LoongArch-ELF-ABI-v1.00-EN.pdf （英文版） + +Loongson与LoongArch的Linux内核源码仓库： + + https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/chenhuacai/linux-loongson.git diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/irq-chip-model.rst b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/irq-chip-model.rst new file mode 100644 index 000000000000..b1ff1c4777df --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/loongarch/irq-chip-model.rst @@ -0,0 +1,160 @@ +.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 + +.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/loongarch/irq-chip-model.rst +:Translator: Huacai Chen + +================================== +LoongArch的IRQ芯片模型（层级关系） +================================== + +目前，基于LoongArch的处理器（如龙芯3A5000）只能与LS7A芯片组配合工作。LoongArch计算机 +中的中断控制器（即IRQ芯片）包括CPUINTC（CPU Core Interrupt Controller）、LIOINTC（ +Legacy I/O Interrupt Controller）、EIOINTC（Extended I/O Interrupt Controller）、 +HTVECINTC（Hyper-Transport Vector Interrupt Controller）、PCH-PIC（LS7A芯片组的主中 +断控制器）、PCH-LPC（LS7A芯片组的LPC中断控制器）和PCH-MSI（MSI中断控制器）。 + +CPUINTC是一种CPU内部的每个核本地的中断控制器，LIOINTC/EIOINTC/HTVECINTC是CPU内部的 +全局中断控制器（每个芯片一个，所有核共享），而PCH-PIC/PCH-LPC/PCH-MSI是CPU外部的中 +断控制器（在配套芯片组里面）。这些中断控制器（或者说IRQ芯片）以一种层次树的组织形式 +级联在一起，一共有两种层级关系模型（传统IRQ模型和扩展IRQ模型）。 + +传统IRQ模型 +=========== + +在这种模型里面，IPI（Inter-Processor Interrupt）和CPU本地始终中断直接发送到CPUINTC， +CPU串口（UARTs）中断发送到LIOINTC，而其他所有设备的中断则分别发送到所连接的PCH-PIC/ +PCH-LPC/PCH-MSI，然后被HTVECINTC统一收集，再发送到LIOINTC，最后到达CPUINTC。 + + +---------------------------------------------+ + |:: | + | | + | +-----+ +---------+ +-------+ | + | | IPI | --> | CPUINTC | <-- | Timer | | + | +-----+ +---------+ +-------+ | + | ^ | + | | | + | +---------+ +-------+ | + | | LIOINTC | <-- | UARTs | | + | +---------+ +-------+ | + | ^ | + | | | + | +-----------+ | + | | HTVECINTC | | + | +-----------+ | + | ^ ^ | + | | | | + | +---------+ +---------+ | + | | PCH-PIC | | PCH-MSI | | + | +---------+ +---------+ | + | ^ ^ ^ | + | | | | | + | +---------+ +---------+ +---------+ | + | | PCH-LPC | | Devices | | Devices | | + | +---------+ +---------+ +---------+ | + | ^ | + | | | + | +---------+ | + | | Devices | | + | +---------+ | + | | + | | + +---------------------------------------------+ + +扩展IRQ模型 +=========== + +在这种模型里面，IPI（Inter-Processor Interrupt）和CPU本地始终中断直接发送到CPUINTC， +CPU串口（UARTs）中断发送到LIOINTC，而其他所有设备的中断则分别发送到所连接的PCH-PIC/ +PCH-LPC/PCH-MSI，然后被EIOINTC统一收集，再直接到达CPUINTC。 + + +--------------------------------------------------------+ + |:: | + | | + | +-----+ +---------+ +-------+ | + | | IPI | --> | CPUINTC | <-- | Timer | | + | +-----+ +---------+ +-------+ | + | ^ ^ | + | | | | + | +---------+ +---------+ +-------+ | + | | EIOINTC | | LIOINTC | <-- | UARTs | | + | +---------+ +---------+ +-------+ | + | ^ ^ | + | | | | + | +---------+ +---------+ | + | | PCH-PIC | | PCH-MSI | | + | +---------+ +---------+ | + | ^ ^ ^ | + | | | | | + | +---------+ +---------+ +---------+ | + | | PCH-LPC | | Devices | | Devices | | + | +---------+ +---------+ +---------+ | + | ^ | + | | | + | +---------+ | + | | Devices | | + | +---------+ | + | | + | | + +--------------------------------------------------------+ + +ACPI相关的定义 +============== + +CPUINTC:: + + ACPI_MADT_TYPE_CORE_PIC; + struct acpi_madt_core_pic; + enum acpi_madt_core_pic_version; + +LIOINTC:: + + ACPI_MADT_TYPE_LIO_PIC; + struct acpi_madt_lio_pic; + enum acpi_madt_lio_pic_version; + +EIOINTC:: + + ACPI_MADT_TYPE_EIO_PIC; + struct acpi_madt_eio_pic; + enum acpi_madt_eio_pic_version; + +HTVECINTC:: + + ACPI_MADT_TYPE_HT_PIC; + struct acpi_madt_ht_pic; + enum acpi_madt_ht_pic_version; + +PCH-PIC:: + + ACPI_MADT_TYPE_BIO_PIC; + struct acpi_madt_bio_pic; + enum acpi_madt_bio_pic_version; + +PCH-MSI:: + + ACPI_MADT_TYPE_MSI_PIC; + struct acpi_madt_msi_pic; + enum acpi_madt_msi_pic_version; + +PCH-LPC:: + + ACPI_MADT_TYPE_LPC_PIC; + struct acpi_madt_lpc_pic; + enum acpi_madt_lpc_pic_version; + +参考文献 +======== + +龙芯3A5000的文档： + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-3A5000-usermanual-1.02-CN.pdf (中文版) + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-3A5000-usermanual-1.02-EN.pdf (英文版) + +龙芯LS7A芯片组的文档： + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-7A1000-usermanual-2.00-CN.pdf (中文版) + + https://github.com/loongson/LoongArch-Documentation/releases/latest/download/Loongson-7A1000-usermanual-2.00-EN.pdf (英文版) -- 2.27.0