Linux驅(qū)動(dòng)程序中的中斷處理是設(shè)備與CPU交互的關(guān)鍵機(jī)制,允許設(shè)備在特定事件發(fā)生時(shí)及時(shí)響應(yīng)。以下是Linux驅(qū)動(dòng)中斷處理的步驟詳解:
1. 獲取中斷號(hào): 首先,必須確定設(shè)備所使用的中斷號(hào)。此信息通常可在設(shè)備的數(shù)據(jù)手冊(cè)或規(guī)格說(shuō)明中找到。
2. 請(qǐng)求中斷: 使用request_irq()函數(shù)注冊(cè)中斷處理程序。該函數(shù)需要以下參數(shù):
int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev);
- irq: 中斷號(hào)。
- handler: 中斷處理函數(shù)指針。
- flags: 中斷處理標(biāo)志,例如IRQF_SHAred表示多個(gè)設(shè)備可共享同一中斷線。
- name: 設(shè)備名稱(chēng),用于/proc/interrupts文件。
- dev: 傳遞給中斷處理函數(shù)的私有數(shù)據(jù)指針。
3. 編寫(xiě)中斷處理函數(shù): 中斷處理函數(shù)應(yīng)快速執(zhí)行,避免阻塞。其主要任務(wù)是清除中斷標(biāo)志并執(zhí)行必要操作。
irqreturn_t my_interrupt_handler(int irq, void *dev_id) { // 清除中斷標(biāo)志 (具體方法取決于硬件) // ... // 執(zhí)行中斷處理邏輯 // ... return IRQ_HANDLED; // 或 IRQ_NONE }
4. 釋放中斷: 驅(qū)動(dòng)程序不再需要處理中斷時(shí),使用free_irq()函數(shù)釋放中斷資源:
void free_irq(unsigned int irq, void *dev);
5. 中斷禁用與啟用: 中斷處理函數(shù)中,可能需要禁用中斷以避免嵌套中斷或保護(hù)共享資源。
disable_irq(irq); // 禁用中斷 // ... 保護(hù)代碼 ... enable_irq(irq); // 啟用中斷
disable_irq_nosync()提供非同步禁用,而disable_irq()則同步禁用。
6. 同步與異步中斷: 根據(jù)硬件和需求選擇同步或異步中斷處理方式,并使用相應(yīng)的禁用/啟用函數(shù)。
7. 共享中斷線: 多個(gè)設(shè)備共享同一中斷線時(shí),中斷處理函數(shù)需通過(guò)dev_id參數(shù)區(qū)分中斷來(lái)源。
8. 測(cè)試與調(diào)試: 中斷處理程序的正確性至關(guān)重要。編寫(xiě)測(cè)試用例并使用調(diào)試工具(如irqbalance、dmesg)驗(yàn)證其行為。
重要提示: 以上步驟和代碼示例基于傳統(tǒng)的Linux內(nèi)核中斷處理機(jī)制。 隨著內(nèi)核版本的更新,部分函數(shù)和宏可能發(fā)生變化,建議參考最新的內(nèi)核文檔和API規(guī)范。 現(xiàn)代內(nèi)核可能采用更先進(jìn)的中斷處理機(jī)制,例如中斷樹(shù)。