Linux驱动中如何处理中断请求

在Linux驱动程序中，处理中断请求（IRQ）通常涉及以下几个步骤：

1. 请求中断： 在驱动程序初始化时，使用request_irq()函数来注册中断处理函数。这个函数需要提供中断号、中断处理函数指针、中断标志、设备名称和传递给中断处理函数的设备标识符。

   int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev);
   

   • irq 是中断号。
   • handler 是中断处理函数的指针。
   • flags 是中断处理的行为标志，例如IRQF_SHARED表示多个设备共享同一个中断线。
   • name 是设备的名字，用于/proc/interrupts文件。
   • dev 是一个指向设备标识符的指针，可以是设备结构体指针或其他类型的指针。

2. 编写中断处理函数： 中断处理函数是当中断发生时被内核调用的函数。它通常具有以下原型：

   irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev_id);
   

   • irq 是中断号。
   • dev_id 是传递给request_irq()的最后一个参数，用于识别是哪个设备触发了中断。

   中断处理函数应该尽快完成工作并返回。如果需要执行耗时操作，应该将其提交给内核线程或工作队列。

3. 释放中断： 当驱动程序不再需要处理中断时，应该使用free_irq()函数来释放中断线。

   int free_irq(unsigned int irq, void *dev_id);
   

   • irq 是要释放的中断号。
   • dev_id 是传递给request_irq()的最后一个参数。

4. 中断处理： 在中断处理函数中，通常需要进行以下操作：

   • 确认中断是由你的设备产生的。
   • 清除中断标志位，以防止CPU不断响应同一个中断。
   • 执行必要的硬件操作，如读取状态寄存器、清除缓冲区等。
   • 如果需要，通知上层应用程序或其他内核子系统。
   • 返回IRQ_HANDLED或IRQ_NONE，告诉内核中断是否已经被妥善处理。

5. 同步和互斥： 如果中断处理函数需要访问共享数据，必须确保适当的同步，以防止竞态条件。可以使用自旋锁、互斥锁或其他同步机制来保护共享数据。

6. 中断延迟： 在某些情况下，可能需要延迟中断的处理，例如在处理边沿触发中断时。可以使用disable_irq()和enable_irq()函数来临时禁用和启用中断。

请注意，编写中断处理程序需要特别小心，因为不当的处理可能会导致系统不稳定或数据损坏。始终确保在中断上下文中执行的代码尽可能快且安全。