4. DTS中断属性详解：interrupt-parent、interrupts、interrupt-names、interrupt-cells、interrupt-map

中断是嵌入式系统响应外部或内部异步事件的核心机制。在设备树中，中断的描述遵循一套标准化的属性体系，使得操作系统能够在不修改内核代码的情况下，通过解析DTS自动完成中断控制器、中断引脚、触发方式等信息的绑定。本章将逐一剖析五个核心中断属性，并结合实际案例说明其配置方法与调试要点。

4.1 interrupt-parent：指定中断控制器

interrupt-parent 属性用于显式指定当前设备节点所连接的中断控制器。它接受一个 phandle（指向中断控制器节点的指针）作为值。

• 作用：将设备与中断控制器关联起来，明确中断请求信号的路由目标。
• 继承规则：如果子节点未定义 interrupt-parent，则默认继承父节点的该属性。
• 典型场景：SoC内部多个中断控制器（如GIC、GPIO控制器）共存时，每个外设需要明确指定挂载到哪个控制器上。

// 示例：设备节点显式指定中断控制器
gic: interrupt-controller@f0001000 {
    compatible = "arm,cortex-a15-gic";
    #interrupt-cells = <3>;
    interrupt-controller;
    reg = <0x0 0xf0001000 0x0 0x1000>;
};

uart0: serial@f0002000 {
    compatible = "ns16550a";
    reg = <0x0 0xf0002000 0x0 0x1000>;
    interrupt-parent = <&gic>;   // 指向GIC控制器
    interrupts = <0 33 4>;        // SPI 33, 上升沿触发
};

4.2 interrupts：定义中断描述符

interrupts 属性是设备节点中最核心的中断描述字段，它由一个或多个中断描述符组成，每个描述符的格式由中断控制器的 #interrupt-cells 决定。

// 多中断描述符示例：一个设备使用两个中断
ethernet@f0003000 {
    compatible = "vendor,eth-controller";
    reg = <0x0 0xf0003000 0x0 0x1000>;
    interrupt-parent = <&gic>;
    interrupts = <0 45 4>,   // 发送完成中断
                 <0 46 4>;   // 接收完成中断
    interrupt-names = "tx", "rx";
};

4.3 interrupt-names：为中断描述符命名

interrupt-names 属性为 interrupts 中的每个描述符提供一个字符串名称，便于驱动代码通过名称而非索引来获取中断号，提高代码可读性和可维护性。

• 语法：字符串列表，顺序与 interrupts 中的描述符一一对应。
• 驱动接口：Linux内核提供 platform_get_irq_byname() 函数，驱动可通过名称获取中断号。
• 最佳实践：即使只有一个中断，也建议命名，便于后续扩展和代码审查。

// 驱动代码中使用 interrupt-names
static int my_probe(struct platform_device *pdev)
{
    int tx_irq, rx_irq;

    // 通过名称获取中断号，不依赖索引顺序
    tx_irq = platform_get_irq_byname(pdev, "tx");
    if (tx_irq < 0) {
        dev_err(&pdev->dev, "failed to get tx irq\n");
        return tx_irq;
    }

    rx_irq = platform_get_irq_byname(pdev, "rx");
    if (rx_irq < 0) {
        dev_err(&pdev->dev, "failed to get rx irq\n");
        return rx_irq;
    }

    // 注册中断处理函数
    devm_request_irq(&pdev->dev, tx_irq, tx_handler, 0, "mydev_tx", dev);
    devm_request_irq(&pdev->dev, rx_irq, rx_handler, 0, "mydev_rx", dev);

    return 0;
}

4.4 #interrupt-cells：定义中断描述符长度

#interrupt-cells 是中断控制器节点上的属性，用于声明该控制器所需的中断描述符包含多少个32位整数（cell）。这个属性决定了所有挂载在该控制器下的设备节点中 interrupts 属性的格式。

// 定义 #interrupt-cells = 2 的 GPIO 中断控制器
gpio0: gpio@f0004000 {
    compatible = "vendor,gpio-controller";
    reg = <0x0 0xf0004000 0x0 0x1000>;
    gpio-controller;
    #gpio-cells = <2>;
    interrupt-controller;
    #interrupt-cells = <2>;   // 每个中断描述符使用2个cell
};

// 挂载在该GPIO控制器下的设备
button@0 {
    compatible = "gpio-keys";
    interrupt-parent = <&gpio0>;
    interrupts = <5 2>;        // GPIO5, 下降沿触发
};

4.5 interrupt-map：实现中断路由与映射

interrupt-map 是设备树中用于中断路由的高级属性，常见于PCIe总线、多级中断控制器级联、以及需要将子总线中断重新映射到父中断控制器的场景。它本质上是一个中断地址转换表。

• 语法：interrupt-map = <子中断地址 子中断描述符 父中断控制器phandle 父中断地址 父中断描述符>;
• 配套属性：interrupt-map-mask 用于对子中断地址进行掩码匹配。
• 典型场景：PCIe桥片将下游设备的中断（INTA/INTB/INTC/INTD）映射到SoC的GIC中断线。

// PCIe 中断映射示例
pcie0: pcie@f0005000 {
    compatible = "vendor,pcie-controller";
    reg = <0x0 0xf0005000 0x0 0x1000>;
    #address-cells = <3>;
    #size-cells = <2>;
    interrupt-parent = <&gic>;
    interrupts = <0 120 4>;   // PCIe控制器自身中断

    // 下游设备中断映射表
    #interrupt-cells = <1>;
    interrupt-map-mask = <0xf800 0 0 7>;
    interrupt-map = <
        // 设备地址掩码  子中断  父控制器  父中断地址  父中断描述符
        0x0000 0 0 1 &gic 0 0 121 4   // INTA -> GIC SPI 121
        0x0000 0 0 2 &gic 0 0 122 4   // INTB -> GIC SPI 122
        0x0000 0 0 3 &gic 0 0 123 4   // INTC -> GIC SPI 123
        0x0000 0 0 4 &gic 0 0 124 4   // INTD -> GIC SPI 124
    >;
};

4.6 属性对比与调试要点

4.7 综合配置示例

以下是一个完整的设备树片段，展示了多个中断属性协同工作的典型场景：一个SoC包含GIC和GPIO两个中断控制器，外设分别挂载到不同的控制器上。

/dts-v1/;

/ {
    compatible = "vendor,board";
    #address-cells = <2>;
    #size-cells = <2>;

    // 主中断控制器：ARM GIC
    gic: interrupt-controller@f0001000 {
        compatible = "arm,cortex-a15-gic";
        #interrupt-cells = <3>;
        interrupt-controller;
        reg = <0x0 0xf0001000 0x0 0x1000>;
    };

    // GPIO 控制器，同时也是中断控制器
    gpio0: gpio@f0004000 {
        compatible = "vendor,gpio-controller";
        reg = <0x0 0xf0004000 0x0 0x1000>;
        gpio-controller;
        #gpio-cells = <2>;
        interrupt-controller;
        #interrupt-cells = <2>;
    };

    // 外设1：挂载到GIC，使用命名中断
    uart0: serial@f0002000 {
        compatible = "ns16550a";
        reg = <0x0 0xf0002000 0x0 0x1000>;
        interrupt-parent = <&gic>;
        interrupts = <0 33 4>, <0 34 4>;
        interrupt-names = "rx", "tx";
    };

    // 外设2：挂载到GPIO中断控制器
    button@0 {
        compatible = "gpio-keys";
        interrupt-parent = <&gpio0>;
        interrupts = <5 2>;   // GPIO5, 下降沿触发
    };
};