linux 中如何进入中断处理函数

Linux中，进入中断处理函数是一个涉及硬件与内核协作的过程,以下是详细的步骤和相关说明：

中断号的确定

在进行中断处理之前，需要先确定要处理的中断号，中断号是硬件设备产生中断时的标识，不同的硬件设备有不同的中断号，可以通过查阅硬件文档、使用系统工具（如cat /proc/interrupts）或者参考内核文档来获取中断号。

中断处理函数的编写

中断处理函数是在中断发生时被内核调用的函数,其原型如下：

irqreturn_t irq_handler(int irq, void dev_id);

• irq：表示触发中断的中断号。
• dev_id：是一个传递给中断处理函数的设备标识符,可用于区分不同的设备。
• irqreturn_t：是中断处理函数的返回值类型，常见的返回值有IRQ_NONE（表示中断未被处理）、IRQ_HANDLED（表示中断已被处理）。

以下是一个简单的中断处理函数示例：

#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/module.h>
static irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void dev_id) {
    printk(KERN_INFO "Interrupt %d occurred!
", irq);
    return IRQ_HANDLED;
}

中断的申请与注册

在驱动模块初始化时，需要使用request_irq函数来申请和注册中断处理函数。request_irq函数的原型如下：

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

• irq：要申请的中断号。
• handler：指向中断处理函数的指针。
• flags：中断处理的标志，常见的标志有：
  • IRQF_SHARED：表示该中断可以被多个设备共享。
  • IRQF_TRIGGER_RISING：表示上升沿触发中断。
  • IRQF_TRIGGER_FALLING：表示下降沿触发中断。
  • IRQF_TRIGGER_HIGH：表示高电平触发中断。
  • IRQF_TRIGGER_LOW：表示低电平触发中断。
• name：中断的名称，用于在/proc/interrupts中显示。
• dev_id：传递给中断处理函数的设备标识符，如果使用IRQF_SHARED标志，则该参数不能为NULL。

以下是申请和注册中断的示例代码：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/interrupt.h>
#define MY_IRQ_NUMBER 10 // 假设中断号为10
static irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void dev_id) {
    printk(KERN_INFO "Interrupt %d occurred!
", irq);
    return IRQ_HANDLED;
}
static int __init my_driver_init(void) {
    int ret;
    ret = request_irq(MY_IRQ_NUMBER, my_irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING, "my_irq", NULL);
    if (ret) {
        printk(KERN_ERR "Failed to request IRQ %d
", MY_IRQ_NUMBER);
        return ret;
    }
    printk(KERN_INFO "IRQ %d requested successfully
", MY_IRQ_NUMBER);
    return 0;
}

中断的释放

在驱动模块卸载时，需要使用free_irq函数来释放之前申请的中断。free_irq函数的原型如下：

void free_irq(unsigned int irq, void dev_id);

• irq：要释放的中断号。
• dev_id：传递给中断处理函数的设备标识符，与request_irq中使用的相同。

以下是释放中断的示例代码：

static void __exit my_driver_exit(void) {
    free_irq(MY_IRQ_NUMBER, NULL);
    printk(KERN_INFO "IRQ %d freed
", MY_IRQ_NUMBER);
}
module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

中断处理流程归纳

1. 确定要处理的中断号。
2. 编写中断处理函数,处理中断事件。
3. 在驱动模块初始化时，使用request_irq函数申请和注册中断处理函数。
4. 在驱动模块卸载时，使用free_irq函数释放中断。

通过以上步骤，就可以在Linux驱动中实现基本的中断处理功能，需要注意的是，中断处理函数应该尽量简短，避免在其中执行耗时的操作，以免影响系统的响应性能，如果需要进行耗时操作，可以使用工作队列、tasklet等机制来处理。

FAQs

问题1: 如何在Linux中查看当前系统中所有中断的信息？
解答: 可以使用命令cat /proc/interrupts来查看当前系统中所有中断的信息，该命令会显示中断号、中断名称、处理程序以及每个中断的计数等信息。

问题2: 如果多个设备共享同一个中断线，如何在中断处理函数中区分是哪个设备触发了中断？
解答: 当多个设备共享同一个中断线时，可以在调用request_irq时设置IRQF_SHARED标志，并通过dev_id参数传递一个设备标识符，在中断处理函数中，可以通过检查dev_id的值来区分是哪个设备触发了中断，可以为每个设备分配一个唯一的指针作为dev_id，然后在中断处理函数中根据dev_id