Linux的中断编程

armeasy

Linux提供了很多API函数用于中断编程，同时提供了几种底半部机制用于中断函数的实现。正确的使用它们，有利于优化需要实现的中断机制。

.1        申请IRQ

static inline int __must_check

request_irq(unsigned int irq, irq_handler_thandler, unsigned long flags,const char *name, void *dev)

{

         returnrequest_threaded_irq(irq, handler, NULL, flags, name, dev);

}

irq为要申请的硬件中断号，handle为向系统登记的中断处理函数，中断发生时系统将调用它。flags为中断处理的属性。

request_irq()返回0表示申请成功，返回-INVAL表示中断号无效或处理函数指针为NULL，返回-EBUSY表示中断已经被占用且不能共享。

.2        释放IRQ

void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)

{

         kfree(__free_irq(irq,dev_id));

}

它与request_irq()函数对应，用于释放IRQ中断。

.3        使能和屏蔽中断

void disable_irq(unsigned int irq)

{

         structirq_desc *desc = irq_to_desc(irq);

         if(!desc)

                   return;

         disable_irq_nosync(irq);

         if(desc->action)

                   synchronize_irq(irq);

}

disable_irq函数用于屏蔽IRQ中断；

void enable_irq(unsigned int irq)

{

         structirq_desc *desc = irq_to_desc(irq);

         unsignedlong flags;

         if(!desc)

                   return;

         spin_lock_irqsave(&desc->lock,flags);

         __enable_irq(desc,irq, false);

         spin_unlock_irqrestore(&desc->lock,flags);

}

enable_irq函数用于使能IRQ中断，可以看到函数中加入了自旋锁。

#define local_irq_enable() \

         do {trace_hardirqs_on(); raw_local_irq_enable(); } while (0)

#define local_irq_disable() \

         do {raw_local_irq_disable(); trace_hardirqs_off(); } while (0)

#define local_irq_save(flags)                             \

         do {                                                 \

                   typecheck(unsignedlong, flags);     \

                   raw_local_irq_save(flags);              \

                   trace_hardirqs_off();                       \

         }while (0)

#define local_irq_restore(flags)                         \

         do {                                                 \

                   typecheck(unsignedlong, flags);     \

                   if(raw_irqs_disabled_flags(flags)) {       \

                            raw_local_irq_restore(flags); \

                            trace_hardirqs_off();              \

                   }else {                                   \

                            trace_hardirqs_on();               \

                            raw_local_irq_restore(flags); \

                   }                                             \

         }while (0)

local_irq_enable和local_irq_restore函数用于恢复中断，local_irq_disable和local_irq_save用于屏蔽所有中断。local_irq_save将目前的中断状态保留在flags中，而local_irq_disable直接禁止中断。这里的local表明作用范围在本CPU内。

.4        底半部机制

   Linux实现底半部中断的机制主要有tasklet，工作队列和软中断。通常我们使用前两种。

.4.1    tasklet

定义tasklet及其处理函数，并将两者关联：

void my_tasklet_func(unsigned long);

DECLARE_TASKLET(my_tasklet,my_tasklet_func,data);

DECLARE_TASKLET定义名称为my_tasklet的tasklet并将其与my_tasklet_func函数绑定，传入这个函数的参数为data。在需要调度tasklet的时候引用tasklet_schedule函数就能使系统在适当时候运行：

tasklet_schedule(&my_tasklet);

.4.2    工作队列