《Linux设备驱动程序》(十六)-中断处理

《Linux设备驱动程序》(十六)-中断处理,第1张

设备与处理器之间的工作通常来说是异步,设备数据要传递给处理器通常来说有以下几种方法:轮询、等待和中断。

让CPU进行轮询等待总是不能让人满意,所以通常都采用中断的形式,让设备来通知CPU读取数据。

2.6内核的函数参数与现在的参数有所区别,这里都主要介绍概念,具体实现方法需要结合具体的内核版本。

request_irq函数申请中断,返回0表示申请成功,其他返回值表示申请失败,其具体参数解释如下:

flags 掩码可以使用以下几个:

快速和慢速处理例程 :现代内核中基本没有这两个概念了,使用SA_INTERRUPT位后,当中断被执行时,当前处理器的其他中断都将被禁止。通常不要使用SA_INTERRUPT标志位,除非自己明确知道会发生什么。

共享中断 :使用共享中断时,一方面要使用SA_SHIRQ位,另一个是request_irq中的dev_id必须是唯一的,不能为NULL。这个限制的原因是:内核为每个中断维护了一个共享处理例程的列表,例程中的dev_id各不相同,就像设备签名。如果dev_id相同,在卸载的迹镇桥时候引起混淆(卸载了另一个中断),当中断到达时会产生内核OOP消息。

共享中断需要满足以下一个条件才能申请成功:

当不需要使用该中断时,需要使用free_irq释放中断。

通常我们会在模块加载的时候申请安装中断处理例程,但书中建议:在设备第一次打开的时候安装,在设备最后一次关闭的时候卸载。

如果要查看中断触发的次数,可以查看 /proc/interrupts 和 /proc/stat。

书中讲述了如何自动检测中断号,在嵌入式开发中通常都是查看原理图和datasheet来直接确定。

自动检测的原理如下:驱动程序通知设备产生中断,然后查看哪些中断信号线被触发了。Linux提供了以下方法来进行探测:

探测工作耗时较长,建议在模块加载的时候做。

中断处理函数和普通函数其实差不多,唯一的区别是其运行的中断上下文中,在这个上下文中有以下注意事项:

中断处理函数典型用法如下:

中断处理函数的参数和返回值含义如下:

返回值主要有两个:IRQ_NONE和IRQ_HANDLED。

对于中断我们是可以进行开启和关闭的,Linux中提供了以下函数 *** 作单个中断姿猛的开关:

该方法可以在所有处理器上禁止或启用中断。

需要注意的是:

如果要关闭当前处理器上所有的中断,则可以调用以下方法:

local_irq_save 会将中断状态保持到flags中,然后禁用处理器上的中断;如果明确知道中断没有在其他地方被禁用,则可以使用local_irq_disable,否则请使用local_irq_save。

locat_irq_restore 会根据上面获取到flags来恢复中断;local_irq_enable 会无条件打开所有中断。

在中断中需要做一些工作,如果工作内容太多,必然导致中断处理所需的时间过长;而中断处理又要求能够尽快完成,这样才不会影响正常的系统调度,这两个之间就产生了矛盾旅蚂。

现在很多 *** 作系统将中断分为两个部分来处理上面的矛盾:顶半部和底半部。

顶半部就是我们用request_irq来注册的中断处理函数,这个函数要求能够尽快结束,同时在其中调度底半部,让底半部在之后来进行后续的耗时工作。

顶半部就不再说明了,就是上面的中断处理函数,只是要求能够尽快处理完成并返回,不要处理耗时工作。

底半部通常使用tasklet或者工作队列来实现。

tasklet的特点和注意事项:

工作队列的特点和注意事项:

中困好纳断处理程序不可以有入口参数或者返回值,interrupt将函数修饰为中断函数,函数经过 袜岩interrupt修饰后,程序员只编写中断服务程序的主体部分,中断服务程序中的保护现场前缀段和恢复现场的后缀段,均由编译程序完成。另外,编译程序还将ret指令改成reti指令。汪没中断函数的最大特点是返回类型和参数均必须为void。


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