Linux设备驱动(四)-中断服务

Linux中断服务大多数情况下,一个驱动程序只需要为它的设备注册一个中断处理例程,当有中断时进行正确的处理。内核负责维护了一个中断服务信号线的注册表,驱动程序在启动中断服务前会请求一个中断通道,使用完后会释放。

注册中断服务函数:
中断注册是使用了的”requset_irq“函数:

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extern int __must_check
request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,
            const char *name, void *dev);
 
irq:申请的硬件中断号
handler:向系统注册的中断处理函数,是一个回调函数,中断发生时,系统调用这个函数,dev_id参数将被传递给它
*name:中断名称,/proc/interrupts中可以看到此名称
*dev:在中断共享时会用到,让handler知道是处理哪个中断,也可以用来指定中断服务函数需要参考的数据地址,一般设置为这个设备的设备结构体或者NULL
flags:中断处理的属性,详细参数在中说明.详细看代码1

代码1:

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/*
 * These flags used only by the kernel as part of the
 * irq handling routines.
 *
 * IRQF_DISABLED - keep irqs disabled when calling the action handler.
 *                 DEPRECATED. This flag is a NOOP and scheduled to be removed
 * IRQF_SAMPLE_RANDOM - irq is used to feed the random generator
 * IRQF_SHARED - allow sharing the irq among several devices
 * IRQF_PROBE_SHARED - set by callers when they expect sharing mismatches to occur
 * IRQF_TIMER - Flag to mark this interrupt as timer interrupt
 * IRQF_PERCPU - Interrupt is per cpu
 * IRQF_NOBALANCING - Flag to exclude this interrupt from irq balancing
 * IRQF_IRQPOLL - Interrupt is used for polling (only the interrupt that is
 *                registered first in an shared interrupt is considered for
 *                performance reasons)
 * IRQF_ONESHOT - Interrupt is not reenabled after the hardirq handler finished.
 *                Used by threaded interrupts which need to keep the
 *                irq line disabled until the threaded handler has been run.
 * IRQF_NO_SUSPEND - Do not disable this IRQ during suspend
 * IRQF_FORCE_RESUME - Force enable it on resume even if IRQF_NO_SUSPEND is set
 * IRQF_NO_THREAD - Interrupt cannot be threaded
 */
#define IRQF_DISABLED				0x00000020
#define IRQF_SAMPLE_RANDOM			0x00000040
#define IRQF_SHARED				0x00000080
#define IRQF_PROBE_SHARED			0x00000100
#define __IRQF_TIMER				0x00000200
#define IRQF_PERCPU					0x00000400
#define IRQF_NOBALANCING			0x00000800
#define IRQF_IRQPOLL				0x00001000
#define IRQF_ONESHOT				0x00002000
#define IRQF_NO_SUSPEND			0x00004000
#define IRQF_FORCE_RESUME			0x00008000
#define IRQF_NO_THREAD				0x00010000
 
#define IRQF_TIMER              (__IRQF_TIMER | IRQF_NO_SUSPEND | IRQF_NO_THREAD)

关闭中断服务函数:

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extern void disable_irq(unsigned int irq);
irq:需要屏蔽的硬件中断号

使能中断服务函数:

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extern void enable_irq(unsigned int irq);
irq:需要使能硬件中断号

释放中断服务函数:

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void free_irq (unsigned int irq, void *dev_id);
irq:将要注销掉的中断服务函数的中断号;
dev_id:值指定与"request_irq()"函数中使用的"dev_id"值相同的值

中断处理例程的返回值说明:
中断处理例程应当返回一个值指示是否真正处理了一个中断。如果处理例程发现设备确实需要处理,应当返回”IRQ_HANDLED”; 否则返回值”IRQ_NONE”。
下面是文件的内容,更为详细的说明。

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#ifndef _LINUX_IRQRETURN_H
#define _LINUX_IRQRETURN_H
 
/**
 * enum irqreturn
 * @IRQ_NONE            interrupt was not from this device
 * @IRQ_HANDLED         interrupt was handled by this device
 * @IRQ_WAKE_THREAD     handler requests to wake the handler thread
 */
enum irqreturn {
        IRQ_NONE                = (0 << 0),
        IRQ_HANDLED             = (1 << 0),
        IRQ_WAKE_THREAD         = (1 << 1),
};
 
typedef enum irqreturn irqreturn_t;
#define IRQ_RETVAL(x)   ((x) != IRQ_NONE)
 
#endif

当硬件中断到达处理器时, 内核提供的一个内部计数器会递增,产生的中断报告显示在”/proc/interrupts”中。这一方法可以用来检查设备是否按预期地工作。此文件只显示当前已安装处理例程的中断的计数。若以前request_irq的一个中断,现在已经free_irq了,那么就不会显示在这个文件中,但是它可以显示终端共享的情况。

“/proc/stat”记录了几个关于系统活动的底层统计信息, 包括(但不仅限于)自系统启动以来收到的中断数。 stat 的每一行以一个字符串开始, 是该行的关键词:intr 标志是中断计数。第一个数是所有中断的总数, 而其他每一个代表一个单独的中断线的计数, 从中断 0 开始(包括当前没有安装处理例程的中断),无法显示终端共享的情况。

以上两个文件的一个不同是:”/proc/interrupts”几乎不依赖体系,而”/proc/stat”的字段数依赖内核下的硬件中断,其定义在中。

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