中断触发流程 | 易学教程

在响应一个特定的中断的时候，内核会执行一个函数，该函数叫做中断处理程序（interrupt handler）或中断服务例程（interrupt service routine ,ISP）.产生中断的每个设备都有一个相应的中断处理程序，中断处理程序通常不和特定的设备关联，而是和特定的中断关联的，也就是说，如果一个设备可以产生多种不同的中断，那么该就可以对应多个中断处理程序，相应的，该设备的驱动程序也就要准备多个这样的函数。在Linux内核中处理中断是分为上半部（top half），和下半部（bottom half）之分的。上半部只做有严格时限的工作，例如对接收到的中断进行应答或复位硬件，这些工作是在所有的中断被禁止的情况下完成的，能够被允许稍后完成的工作会推迟到下半部去。

其实中断的整个过程分为2个部分：

1 注册

2 执行或者叫触发

如上图：首先中断触发，cpu响应，去执行IRQ中断总的服务子程序（就是所有的IRQ中断都经过这一步），去读两个寄存器，确定中断号，再根据中断号，在子程序链表中找到对应的中断服务子程序，结束了。为了达到这样的目的，把中断号与中断子程序联系起来。request_irq()做的就只是这个工作。而GPIO与中断号的联系是定死的，或者这两个中断号还不一样。后面讲吧。

先说说request_irq()，就是把中断例程添加到中断子程序链表中去。

request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,                                                                                    
            const char *name, void *dev)                                                                                                                    
{                                                                                                                                                            
        return request_threaded_irq(irq, handler, NULL, flags, name, dev);     }include/linux/interrupt.h

kernel/kernel/irq/manage.c
int request_threaded_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
                         irq_handler_t thread_fn, unsigned long irqflags,
                         const char *devname, void *dev_id)
{
        struct irqaction *action;//每一个action结构体中存放着一个中断子程序的入口地址及相关信息
        struct irq_desc *desc;//每一个desc结构体中存放着一个中断号的相关信息，一个中断号可以有多个子程序，以链表形式存在，以dev_id名字区别
        int retval;//IRQF_DISABLED：快速中断标志，对应老版本中的SA_INTERRUPT标志，表明在处理本中断时屏蔽CPU所有中断（屏蔽其他中断线上的中断，本中断线上本来就是屏蔽的），//而在没设置此标志位的程序中，都是开中断处理的，可以进行中断嵌套。嵌套与中断线优先级有关，有中断控制器控制。

// IRQF_SAMPLE_RANDOM：用于随机数据产生；告诉内核，本中断源可以用作随机数生成器的熵池（这个不太理解）

// IRQF_SHARED：用于共享中断，设置此标志时，request_irq最后一个参数dev不能为NULL，对应老版本内核的SA_SHIRQ；表示共享中断线。

// IRQF_PROBE_SHARED：探测共享中断；

// IRQF_TIMER：专用于定时中断；

        if ((irqflags & (IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) ==
                                        (IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) {//共享中断不能做快速中断
                pr_warning(
                  "IRQ %d/%s: IRQF_DISABLED is not guaranteed on shared IRQs\n",
                        irq, devname);
        }

#ifdef CONFIG_LOCKDEP    //若定义此宏，则禁止中断嵌套，所有中断都关中断运行。
        /*
         * Lockdep wants atomic interrupt handlers:
         */
        irqflags |= IRQF_DISABLED;
#endif

 if ((irqflags & IRQF_SHARED) && !dev_id)//如果状态是共享，那么就必须要有dev_id，而且还不能与已经存在的重合，否则无法区别
                return -EINVAL;

        desc = irq_to_desc(irq);//根据中断号，找到对应的desc结构体，应该也包括创建新的desc结构体吧？
        if (!desc)              //所有irq_desc在系统启动时，通过init_IRQ初始化。
                return -EINVAL;

        if (desc->status & IRQ_NOREQUEST) //若此中断禁止响应，则返回。
                return -EINVAL;

        if (!handler) {      //没有处理函数也不行
                if (!thread_fn)
                        return -EINVAL;
                handler = irq_default_primary_handler;
        }

        action = kzalloc(sizeof(struct irqaction), GFP_KERNEL);//在内核空间分配一个action，用于存放一个中断子程序的信息        //中断的入口是irq_desc->handle_irq，这只是电平触发或者边沿触发的处理，但我们注册的中断处理程序都是irq_desc下的一个action。
        if (!action)
                return -ENOMEM;

        action->handler = handler;    //我们定义的中断处理子程序
        action->thread_fn = thread_fn;
        action->flags = irqflags;  //中断的属性
        action->name = devname;//与该中断相关联的名称，在/proc/interrupt中可看到。
        action->dev_id = dev_id;//中断服务程序的参数，可以为NULL，但在注册共享中断时，此参数不能为NULL。

        chip_bus_lock(irq, desc);
        retval = __setup_irq(irq, desc, action);   //添加进action链表，上下还锁起来了。
        chip_bus_sync_unlock(irq, desc);

        if (retval)
                kfree(action);
#ifdef CONFIG_DEBUG_SHIRQ   //调试用的
        if (irqflags & IRQF_SHARED) {
                /*
                 * It's a shared IRQ -- the driver ought to be prepared for it
                 * to happen immediately, so let's make sure....
                 * We disable the irq to make sure that a 'real' IRQ doesn't
                 * run in parallel with our fake.
                 */
                unsigned long flags;

                disable_irq(irq);
                local_irq_save(flags);

                handler(irq, dev_id);

                local_irq_restore(flags);
                enable_irq(irq);
        }
#endif
        return retval;
}
EXPORT_SYMBOL(request_threaded_irq);

来源：https://www.cnblogs.com/autum/archive/2012/07/23/IRQ.html

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