Linux驱动编程：如何处理中断

在Linux驱动编程中，处理中断是一个关键部分，它允许设备与CPU进行异步通信。以下是处理中断的基本步骤：

1. 中断注册

首先，你需要在中断控制器上注册你的中断处理函数。这通常通过request_irq函数完成。

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

• irq: 中断号。
• handler: 中断处理函数。
• flags: 中断标志，例如IRQF_SHARED表示中断可以与其他设备共享。
• devname: 设备名称。
• dev_id: 设备标识符，用于区分共享中断的不同设备。

2. 中断处理函数

定义一个中断处理函数，该函数将在中断发生时被调用。

irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    // 处理中断的代码
    printk(KERN_INFO "Interrupt occurred on IRQ %d\n", irq);
    return IRQ_HANDLED;
}

• irq: 中断号。
• dev_id: 传递给request_irq的dev_id参数。

返回值通常是IRQ_HANDLED或IRQ_NONE，表示中断是否已被处理。

3. 中断注册示例

以下是一个简单的示例，展示如何注册一个中断处理函数。

#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/module.h>

static irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    printk(KERN_INFO "Interrupt occurred on IRQ %d\n", irq);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init my_module_init(void) {
    int ret;

    ret = request_irq(IRQ_NUMBER, my_irq_handler, IRQF_SHARED, "my_device", NULL);
    if (ret) {
        printk(KERN_ALERT "Failed to register IRQ handler\n");
        return ret;
    }

    printk(KERN_INFO "IRQ handler registered successfully\n");
    return 0;
}

static void __exit my_module_exit(void) {
    free_irq(IRQ_NUMBER, NULL);
    printk(KERN_INFO "IRQ handler unregistered\n");
}

module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple interrupt handling module");

4. 中断禁用和启用

在处理中断时，有时需要禁用和启用中断以确保数据的一致性和安全性。

local_irq_disable(); // 禁用中断
// 处理中断的代码
local_irq_enable(); // 启用中断

5. 中断共享

如果多个设备共享同一个中断线，可以使用IRQF_SHARED标志，并在中断处理函数中通过dev_id参数区分不同的设备。

int ret = request_irq(IRQ_NUMBER, my_irq_handler, IRQF_SHARED, "my_device", dev_id);

在中断处理函数中：

irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    if (dev_id == my_device_id) {
        // 处理特定设备的逻辑
    }
    return IRQ_HANDLED;
}

6. 中断注销

在模块卸载时，需要注销中断处理函数。

free_irq(IRQ_NUMBER, dev_id);

总结

处理中断是Linux驱动编程中的一个重要部分。通过注册中断处理函数、编写中断处理逻辑、禁用和启用中断以及处理中断共享，可以有效地管理设备与CPU之间的异步通信。