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LINUX系统中断系统学习心得

2015-5-14 15:56:11 3212

0 一、linux的中断处理体系结构 Linux内核将所有的中断统一编号，使用一个irq_desc结构数组来描述这些中断：每个数组项对应一个中断(也可能是一组中断，他们共用相同的中断号)，里面记录了中断的名称、中断状态、中断标记(比如中断类型、是否共享中断等)，并提供了中断的底层硬件访问函数（清除、屏蔽、使能中断），提供了这个中断的处理函数入口，通过它可以调用用户注册的中断处理函数。通过irq_desc结果结构数组就可以了解中断处理体系结构，irq_desc结构的数据类型在include/linux/irq.h中定义，如下所示： Struct irq_desc{ Irq_flow_handler_t handle_irq;/当前中断的处理函数入口/ Struct irq_chip chip;/低层的硬件访问/ 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 Struct irqaction action;/用户提供的中断处理函数链表/ Unsigned int status;/IRQ状态/ Const char name;/中断名称/ } 其中handle_irq是中断处理函数的入口，chip提供了中断低层寄存器等的操作。 Linux的中断处理体系结构如下图所示：中断函数的处理流程如下所示： 1）在发生中断时，CPU执行异常向量vector_irq的代码 2）在vector_irq里面，最终会调用中断处理的总入口函数asm_do_IRQ； 3）asm_do_IRQ里面，最终会调用irq_desc数组项中的handler_irq。 4）handle_irq会使用chip成员中的函数来设置硬件，比如清除中断、禁止中断、使能中断等 5）handle_irq逐个调用用户在action链表中注册的处理函数二、中断的实现对于开发者来说最关心的应该是如何在驱动中实现中断，在linux驱动程序中，为设备实现一个中断一般来说包括两个步骤： 1）向内核注册中断需要使用函数request_irq向内核中注册中断，其函数原型如下所示： intrequest_irq(unsigned int irq,void (handler)(int ,void,struct pt_regs),unsigned long flags,const char devname,void dev_id) 该函数执行成功则返回0，否则返回一个错误码。其中的dev_id参数必须唯一，这是为共享中断时使用的。 2）实现中断实现中断函数需要注意一下情况：中断处理函数运行于中断上下文中，他不能向用户空间发送或者接受数据，不能使用可能引起阻塞或是引起调度的函数，因为引起调度的函数只是相对于进程来说的，而中断函数一旦引起调度，调度函数就再也找不到它了，因为中断程序不是一个进程。 3）释放中断当设备不再需要使用中断时(通常在驱动卸载时)，应当把它们返回给系统，使用： void free_irq(unsigned intirq,void *dev_id) 由中断的释放函数，可以看出dev_id的作用，如果dev_id不唯一，则不知道释放哪个中断处理函数。 1
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