Linux驱动如何进行中断处理 - 问答

在Linux中，中断处理是通过中断描述符表（Interrupt Descriptor Table, IDT）和中断服务例程（Interrupt Service Routine, ISR）来实现的。以下是Linux驱动中进行中断处理的基本步骤：

1. 注册中断

首先，需要在Linux内核中注册中断。这通常通过request_irq函数来完成。

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

irq: 中断号。
handler: 中断服务例程的指针。
flags: 中断处理的标志，例如IRQF_SHARED表示多个设备共享同一个中断线。
devname: 设备名称。
dev_id: 设备标识符，用于区分不同的设备。

2. 编写中断服务例程

中断服务例程（ISR）是一个特殊的函数，当发生中断时，内核会调用这个函数。

irq_handler_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    // 中断处理代码
    return IRQ_HANDLED;
}

irq: 中断号。
dev_id: 设备标识符。

ISR应该尽可能快地完成处理，并返回IRQ_HANDLED或IRQ_NONE。

3. 注册中断服务例程

使用request_irq函数注册ISR。

int ret = request_irq(irq_number, my_irq_handler, IRQF_SHARED, "my_device", NULL);
if (ret) {
    printk(KERN_ALERT "Failed to register IRQ %d\n", irq_number);
}

4. 处理中断

在中断服务例程中，处理中断事件。这可能包括读取硬件状态、清除中断标志、执行必要的操作等。

irq_handler_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    // 读取硬件状态
    unsigned int status = readl(my_device->base_addr + MY_DEVICE_STATUS_REG);

    // 清除中断标志
    writel(status, my_device->base_addr + MY_DEVICE_STATUS_REG);

    // 处理中断事件
    if (status & MY_DEVICE_INTERRUPT_FLAG) {
        // 执行中断处理代码
    }

    return IRQ_HANDLED;
}

5. 注销中断

当设备不再需要中断处理时，应该注销中断服务例程。这通过free_irq函数来完成。

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

irq: 中断号。
dev_id: 设备标识符。

free_irq(irq_number, NULL);

6. 中断上下文和进程上下文

需要注意的是，中断服务例程运行在中断上下文中，而普通函数运行在进程上下文中。中断上下文不能睡眠或执行某些阻塞操作，因为它会阻塞整个系统。

7. 中断亲和性

可以通过设置中断亲和性来指定中断处理应该在哪几个CPU上运行。

int irq_set_affinity(unsigned int irq, cpumask_t mask);

irq: 中断号。
mask: CPU掩码。

总结

Linux驱动中的中断处理涉及注册中断、编写和注册中断服务例程、处理中断事件以及注销中断。中断服务例程应该尽可能快地完成处理，并返回适当的状态码。中断上下文和进程上下文有不同的限制和要求。

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