一次触摸屏中断调试引发的深入探究
首先非常感谢陈莉君老师的赏识，题目名字也是陈老师帮忙起的。
大家好，我叫张昺华，中间那个字和“饼”字一个读音，嘿嘿，相信不少人都不认识我的第二个字吧，这是我一个很聪明的表哥（当时他只有9岁）从新华字典里取名的，光明正大的意思，希望我一生光明磊落。当时的技术不发达，加上这个字太特殊了，导致基本上大考都没我名字，就连户口本都是手写的……因为这个字也让我很容易上课被点名，因为太特别了，老师们总是喜欢叫上一叫……可是现在技术发达了，照样经常遇到很多人不认识这个字就会随便输入，比如说张锅华，张口华，张日华…有次在医院拿药，竟然有人把我的名字输入成了张菊花（泪奔…），不过可能因为它的特殊性吧，让我交到了非常多的好朋友，高中的230，大学的社联公关部，启明星支教队，电气2班，科创的小伙伴儿们以及现在公司里的很多朋友……
2014年我毕业于广东省惠州学院，我从小酷爱理科，当看到陈莉君老师在《Linux内核之旅》上发的学生在课堂上用课本剧的方式来诠释技术时，想到了自己初中的时候老师就是这样锻炼我们的，很喜欢那样的学习氛围，自己大学时和小伙伴们一起创立了科技创新协会，目的就是可以一群人在研究技术，一起做有意思的东西，一起分享技术带给我们的快乐，也希望中国有更多的人热爱技术，喜欢一起研究、分享技术，然后可以一起用我们的技术来做一些好玩的东西，可以为这个社会创造一些东西来改善人们的生活。
如下为本人原创，在解决问题的过程中的一点心得（要感谢公司的权哥与泉哥的鼎力支持），如果有描述不准确的地方还请各位指出，非常感谢
Linux内核版本：linux-4.9.18
曾有一次调试触摸屏的时候遇到如下的问题
/startup/modules#
[ 233.370296] irq 44: nobody cared (try booting with the"irqpoll" option)
[ 233.376983] CPU: 0 PID: 0 Comm: swapper Tainted:G O 4.9.18 #8
[ 233.383912] Hardware name: Broadcom Cygnus SoC
[ 233.388378] [<c010cbfc>] (unwind_backtrace) from [<c010a5fc>] (show_stack+0x10/0x14)
[ 233.396103] [<c010a5fc>] (show_stack) from [<c0145d38>](__report_bad_irq+0x24/0xa4)
[ 233.403821]
[<c0145d38>](__report_bad_irq) from [<c0145fdc>] (note_interrupt+0x1c8/0x274)
[ 233.412052]
[<c0145fdc>](note_interrupt) from [<c014400c>] (handle_irq_event_percpu+0x44/0x50)
[ 233.420715]
[<c014400c>](handle_irq_event_percpu) from [<c0144040>] (handle_irq_event+0x28/0x3c)
[ 233.429550]
[<c0144040>](handle_irq_event) from [<c0146574>] (handle_simple_irq+0x70/0x78)
[ 233.437868]
[<c0146574>](handle_simple_irq) from [<c01438d8>] (generic_handle_irq+0x18/0x28)
[ 233.446366]
[<c01438d8>](generic_handle_irq) from [<c02adb3c>](iproc_gpio_irq_handler+0xd0/0x11c)
[ 233.455376]
[<c02adb3c>](iproc_gpio_irq_handler) from [<c01438d8>] (generic_handle_irq+0x18/0x28)
[ 233.464297]
[<c01438d8>](generic_handle_irq) from [<c0143980>] (__handle_domain_irq+0x80/0xa4)
[ 233.472959]
[<c0143980>](__handle_domain_irq) from [<c01013d0>] (gic_handle_irq+0x50/0x84)
[ 233.481275] [<c01013d0>] (gic_handle_irq) from [<c010b02c>](__irq_svc+0x6c/0x90)
[ 233.488723] Exception stack(0xc0901f60 to 0xc0901fa8)
[ 233.493754] 1f60: c0112900 c0717028 c0901fb8 00000000 c093af4c 0000000000000335 c0826220
[ 233.501896] 1f80: 00000001 414fc091 df9eab80 00000000 c0900038 c0901fb0c010843c c0108440
[ 233.510034] 1fa0: 60000013 ffffffff
[ 233.513514] [<c010b02c>] (__irq_svc) from [<c0108440>](arch_cpu_idle+0x2c/0x38)
[ 233.520887] [<c0108440>] (arch_cpu_idle) from [<c013a6ec>](cpu_startup_entry+0x50/0xc0)
[ 233.528956] [<c013a6ec>] (cpu_startup_entry) from [<c0800d70>](start_kernel+0x414/0x4b0)
[ 233.537097] handlers:
[ 233.539363]
[<c014408c>]irq_default_primary_handler threaded [<bf03ff68>] synaptics_rmi4_irq[synaptics_dsx]
[ 233.549300]Disabling IRQ#44
首先我们顺着错误跟踪linux内核来看下
kernel/irq/spurious.c
因此有提示的log信息可以看出，是走的else的分支，
bad_action_ret(action_ret)返回为0
通过此函数的dump_stack的信息，可以追溯到调用者
drivers/pinctrl/bcm/pinctrl-iproc-gpio.c
kernel/irq/chip.c
handle_level_irq
===> handle_irq_event (kernel/irq/handle.c)
===>handle_irq_event_percpu (kernel/irq/handle.c)
===>__handle_irq_event_percpu (kernel/irq/handle.c)
根据log，我们可以在下图看到note_interrupt，即说明noirqdebug=0
Kernel/irq/handle.c
因为上面我们已经分析过bad_action_ret(action_ret)返回为0
因此在note_interrupt函数里面只会从如下分支进去
Kernel/irq/spurious.c
从上图可以看出，如果想出现那样的错误，必须满足条件
desc->irqs_unhandled > 99900为真
如要要满足如上条件的话，那么只有如下地方会让irqs_unhandled++
Kernel/irq/spurious.c
通过上图，我们可以看到，必须满足条件：
action_ret == IRQ_NONE为真
再继续看回如下图，action_ret就是retval
res即为action_ret
而 action->handler的回调函数是：
request_threaded_irq线程化注册中断的第2个参数
kernel/irq/manage.c
因为handler为NULL，所以handler = irq_default_primary_handler
即action_ret= IRQ_WAKE_THREAD
Kernel/irq/spurious.c
经过如上图，我们可以发现action_ret = IRQ_NONE
那么我们接下来看看到底是怎么被调用到这里的，一个中断的产生又是怎样的？
首先handle_level_irq这个函数是在这里注册到kernel中的
drivers/pinctrl/bcm/pinctrl-iproc-gpio.c
static intiproc_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
===>gpiochip_irqchip_add
Include/linux/gpio/driver.h
typedef void(*irq_flow_handler_t)(struct irq_desc *desc);
这里即gpiochip->irq_handler = handle_level_irq
struct irqaction *action;
一个中断开始的时候
arch/arm/kernel/entry-armv.S
这里有一个全局的handle_arch_irq
这个全局的handle_arch_irq会在如下地方被赋值
arch/arm/kernel/setup.c
void __init setup_arch(char**cmdline_p)
===> handle_arch_irq被赋值
那么接下来我们就要找到mdesc->handle_irq又是在哪里被赋值了呢？
drivers/irqchip/irq-gic.c
这里有这样的函数set_handle_irq
接下来我们看下这个函数的实现就知道了
arch/arm/kernel/irq.c
那么这个set_handle_irq又是在哪里被调用的呢？
针对内核版本Linux-4.9.18
drivers/irqchip/irq-gic.c
gic_of_init
===>__gic_init_bases
===>set_handle_irq
Include/linux/irqchip.h
Include/linux/of.h
Include/linux/of.h
因此我们得出一个结论：
handle_arch_irq = gic_handle_irq
一个中断开始后，从entry-armv.S中进入
handle_domain_irq
===> __handle_domain_irq
===>generic_handle_irq
===>generic_handle_irq_desc
这里的desc->handle_irq其实就是handle_level_irq
这里是如何转换过去的呢？
drivers/pinctrl/bcm/pinctrl-iproc-gpio.c
gpiochip_set_chained_irqchip
===>irq_set_chained_handler_and_data
===> __irq_do_set_handler
Kernel/irq/chip.c
回归到最初的问题，之前我们分析出如下的结论：
如果想出现log那样的错误，必须满足条件
desc->irqs_unhandled > 99900为真
如要要满足如上条件的话，那么只有让irqs_unhandled++
那么满足这个条件就必须action_ret== IRQ_NONE
#defineSPURIOUS_DEFERRED 0x80000000
如下图：
也就是必须要满足handled !=desc->threads_handled_last为假
这里handled= threads_handled
而desc->threads_handled_last会在如下位置设置为SPURIOUS_DEFERRED
再看下图
Kernel/irq/manage.c
Irq_thread
这里会一直将threads_handled++ ，这里handled =threads_handled
直到满足handled !=desc->threads_handled_last为假
那么为什么这个threads_handled会一直++呢？
因为这里：
上图是正确的修改，如果gpiochip_irqchip_add的第四个参数是handle_simple_irq的话，
那么就会出现threads_handled会一直++的情况，从而产生本文最开头的错误
[ 233.370296] irq44: nobody cared (try booting with the "irqpoll" option)
…
[ 233.549300] DisablingIRQ #44
这里我们就要对handle_simple_irq 与handle_level_irq做个分析了，具体的分析大家可以网上看蜗窝的资料以及****上很多对这块有详细的描述，我这里简单叙述下我个人的理解
首先上代码：
大家可以看出来，handle_simple_irq做的事情很简单，而handle_level_irq却做了这个动作
mask_ack_irq(desc);因为是电平中断，如果不做mask中断的动作的话，会因为中断电平一直是有效电平导致中断控制器会源源不断地给cpu发中断
而handle_simple_irq就是非常简单的处理中断，没有mask中断，原本代码是写的handle_simple_irq，而触摸屏的中断是设置为线程化的，并且为电平触发方式，那么如果没有mask该中断，那么当一次线程化中断处理函数还未执行完成的时候，又会有源源不断地中断一直进来，那么就会出现threads_handled会一直++的情况，从而产生本文最开头的错误
到此这个问题就已经分析完了
如下只是个小记录：
这个函数的作用是检查是否有中断嵌套
【作者】张昺华
【新浪微博】张昺华--sky
【博客园】 http://www.cnblogs.com/sky-heaven/
【知乎】 http://www.zhihu.com/people/zhang-bing-hua
【我的作品---旋转倒立摆】 http://v.youku.com/v_show/id_XODM5NDAzNjQw.html?spm=a2hzp.8253869.0.0&from=y1.7-2
【我的作品---自平衡自动循迹车】 http://v.youku.com/v_show/id_XODM5MzYyNTIw.html?spm=a2hzp.8253869.0.0&from=y1.7-2
参考：
http://www.wowotech.net/irq_subsystem/request_threaded_irq.html
http://www.wowotech.net/linux_kenrel/interrupt_descriptor.html
https://blog.****.net/tiantao2012/article/details/78062621
https://blog.****.net/tiantao2012/article/details/78094691
https://blog.****.net/zhao2272062978/article/details/70599978
https://blog.****.net/droidphone/article/details/7467436
https://blog.****.net/droidphone/article/details/7445825
https://blog.****.net/droidphone/article/category/1118447
https://blog.****.net/phenix_lord/article/details/45116259
https://blog.****.net/phenix_lord/article/details/45116595
https://blog.****.net/phenix_lord/article/details/45116689
本文最初发表于陈莉君老师的"Linux内核之旅"公众号。