request_irq() | 注册中断服务

在 2.4 内核和 2.6内核中都使用 request_irq() 函数来注册中断服务函数。在 2.4 内核中，需要包含的头文件是 #include <linux/sched.h> ，2.6 内核中需要包含的头文件则是 #include <linux/interrupt.h> 。函数原型如下：

• 2.4 内核

int request_irq ( unsigned int irq , void ( * handler)( int , void * , struct pt_regs * ), unsigned long frags , const char * device , void * dev_id);

• 2.6 内核

request_irq( unsigned int irq , irq_handler_t handler , unsigned long flags , const char * name , void * dev); 参数说明： 在发生对应于第 1个参数 irq 的中断时，则调用第 2 个参数 handler 指定的中断服务函数(也就是把 handler() 中断服务函数注册到内核中 )。 第 3 个参数 flags 指定了快速中断或中断共享等中断处理属性。在 2.6 教新的内核里(我的是 2.6.27 ~ 2.6.31 )，在 linux/interrupt.h 中定义操作这个参数的宏如下：

引用

#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

早期一点的 2.6 内核这里一般以 SA_ 前缀开头，如： SA_INTERRUPT    表示禁止其他中断；(对应于 IRQF_DISABLED ) SA_SHIRQ                        表示共享相同的中断号 (对应于 IRQF_SHARED ) SA_SAMPLE_RANDOM    此宏会影响到 RANDOM 的处理( 对应于 IRQF_SAMPLE_RANDOM )。 第 4 个参数 name 通常是设备驱动程序的名称。改值用在 /proc/interrupt 系统 (虚拟) 文件上，或内核发生中断错误时使用。 第 5 个参数 dev_id 可作为共享中断时的中断区别参数，也可以用来指定中断服务函数需要参考的数据地址。 返回值： 函数运行正常时返回 0 ，否则返回对应错误的负值。 示例代码片段：

引用

irqreturn_t xxx_interrupt (int irq, void *dev_id)

{

        ...

        return (IRQ_HANDLED);

}

int xxx_open (struct inode *inode, struct file *filp)

{

        if (!request_irq (XXX_IRQ, xxx_interruppt, IRQF_DISABLED, "xxx", NULL)) {

               

        }

        return (0);

}

 

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内核中的中断处理模型

内核版本： Linux 2.6.19

Kernel中断处理模型结构图如下：

下面简单介绍一下：

1． Linux定义了名字为irq_desc的中断例程描述符表：(include/linux/irq.h)

struct irqdesc irq_desc[NR_IRQS];

NR_IRQS表示中断源的数目。

2． irq_desc［］是一个指向irq_desc结构的数组， irq_desc结构是各个设备中断服务例程的描述符。

 

struct irq_desc { irq_flow_handler_t handle_irq; struct irq_chip *chip; void *handler_data; void *chip_data; struct irqaction *action; unsigned int status; unsigned int depth; unsigned int wake_depth; unsigned int irq_count; unsigned int irqs_unhandled; spinlock_t lock; #ifdef CONFIG_SMP cpumask_t affinity; unsigned int cpu; #endif #if defined(CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ) || defined(CONFIG_IRQBALANCE) cpumask_t pending_mask; #endif #ifdef CONFIG_PROC_FS struct proc_dir_entry *dir; #endif const char *name; } ____cacheline_aligned;

 

Irq_desc结构体中的成员action指向该中断号对应的irqaction结构体链表。Irqaction结构体定义如下：

 

// include/linux/interrupt.h struct irqaction { irq_handler_t handler; // 指向中断服务程序 unsigned long flags; // 中断标志 unsigned long mask; // 中断掩码 const char *name; // I/O设备名 void *dev_id; // 设备标识 struct irqaction *next; // 指向下一个描述符 int irq; // IRQ线 struct proc_dir_entry *dir; // 指向IRQn相关的/proc/irq/n目录的描述符 };

 

其中关键的handler成员指向了该设备的中断服务程序，由执行request_irq时建立。

3． 在驱动程序初始化时，若使用到中断，通常调用函数request_irq（）建立该驱动程序对应的irqaction结构体，并把它登记到irq_desc [irq_num]->action链表中。Iqr_num为驱动程序申请的中断号。

request_irq（）函数的原型如下：

 

// kernel/irq/manage.c int request_irq(unsigned int irq, irqreturn_t (*handler)(int, void *, struct pt_regs *), unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id);

 

参 数irq是设备中断求号，在向irq_desc []数组登记时，它做为数组的下标。把中断号为irq的irqaction结构体的首地址写入irq_desc [irq]->action。这样就把设备的中断请求号与该设备的中断服务例程irqaction联系在一起了。

这样当CPU接收到中断请求后，就可以根据中断号通过irq_desc []找到该设备的中断服务程序。流程如上图所示。

4． 关于共享中断

共享中断的不同设备的iqraction结构体都会添加进该中断号对应的 irq_desc结构体的action成员所指向的irqaction链表内。当内核发生中断时，它会依次调用该链表内所有的handler函数。因此， 若驱动程序需要使用共享中断机制，其中断处理函数必须有能力识别是否是自己的硬件产生了中断。通常是通过读取该硬件设备提供的中断flag标志位进行判 断。