Linux中断——嵌入式Linux驱动开发

参考正点原子I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南

一、简介

先来简单了解一般中断的处理方法：

①、使能中断，初始化相应的寄存器。

②、注册中断服务函数，也就是向 irqTable 数组的指定标号处写入中断服务函数

③、中断发生以后进入 IRQ 中断服务函数，在 IRQ 中断服务函数在数组 irqTable 里面查找 具体的中断处理函数，找到以后执行相应的中断处理函数。 在 Linux 内核中也提供了大量的中断相关的 API 函数，我们来看一下这些跟中断有关的 API 函数：

1 、中断号

        每个中断都有一个中断号，通过中断号即可区分不同的中断，有的资料也把中断号叫做中断线。在 Linux 内核中使用一个 int 变量表示中断号。

2 、 request_irq 函数

        在 Linux 内核中要想使用某个中断是需要申请的， request_irq 函数用于申请中断， request_irq 函数可能会导致睡眠，因此不能在中断上下文或者其他禁止睡眠的代码段中使用 request_irq 函 数。 request_irq 函数会激活 ( 使能 ) 中断，所以不需要我们手动去使能中断， request_irq 函数原型 如下：

int request_irq(unsigned int irq,

                        irq_handler_t  handler,

                        unsigned long flags,

                        const char *name,

                        void *dev)

函数参数和返回值含义如下：

irq ：要申请中断的中断号。

handler ：中断处理函数，当中断发生以后就会执行此中断处理函数。

flags ：中断标志，可以在文件 include/linux/interrupt.h 里面查看所有的中断标志，这里我们

介绍几个常用的中断标志：

name ：中断名字，设置以后可以在 /proc/interrupts 文件中看到对应的中断名字。

dev ： 如果将 flags 设置为 IRQF_SHARED 的话， dev 用来区分不同的中断，一般情况下将 dev 设置为设备结构体， dev 会传递给中断处理函数 irq_handler_t 的第二个参数。

返回值： 0 中断申请成功，其他负值 中断申请失败，如果返回 -EBUSY 的话表示中断已经被申请了。

3 、 free_irq 函数

        使用中断的时候需要通过 request_irq 函数申请，使用完成以后就要通过 free_irq 函数释放掉相应的中断。如果中断不是共享的，那么 free_irq 会删除中断处理函数并且禁止中断。 free_irq 函数原型如下所示：

void free_irq(unsigned int irq, void *dev)

函数参数和返回值含义如下：

irq ： 要释放的中断。

dev ：如果中断设置为共享 (IRQF_SHARED) 的话，此参数用来区分具体的中断。共享中断

只有在释放最后中断处理函数的时候才会被禁止掉。

返回值：无。。

4 、中断处理函数

使用 request_irq 函数申请中断的时候需要设置中断处理函数，中断处理函数格式如下所示：

irqreturn_t (*irq_handler_t) (int, void *)

        第一个参数是要中断处理函数要相应的中断号。第二个参数是一个指向 void 的指针，也就 是个通用指针，需要与 request_irq 函数的 dev 参数保持一致。用于区分共享中断的不同设备， dev 也可以指向设备数据结构。

        中断处理函数的返回值为 irqreturn_t 类型， irqreturn_t 类型定义如下所示：

enum irqreturn {
    IRQ_NONE = (0 << 0),
    IRQ_HANDLED = (1 << 0),
    IRQ_WAKE_THREAD = (1 << 1),
};

typedef enum irqreturn irqreturn_t;

可以看出 irqreturn_t 是个枚举类型，一共有三种返回值。一般中断服务函数返回值使用如下形式：

return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED)

5 、中断使能与禁止函数

常用的中断使用和禁止函数如下所示：

void enable_irq(unsigned int irq)

void disable_irq(unsigned int irq)

        enable_irq 和 disable_irq 用于使能和禁止指定的中断， irq 就是要禁止的中断号。disable_irq

函数要等到当前正在执行的中断处理函数执行完才返回，因此使用者需要保证不会产生新的中断，并且确保所有已经开始执行的中断处理程序已经全部退出。在这种情况下，可以使用另外 一个中断禁止函数：

void disable_irq_nosync(unsigned int irq)

        disable_irq_nosync 函数调用以后立即返回，不会等待当前中断处理程序执行完毕。上面三个函数都是使能或者禁止某一个中断，有时候我们需要关闭当前处理器的整个中断系统，也就 是在学习 STM32 的时候常说的关闭全局中断，这个时候可以使用如下两个函数：

local_irq_enable()

local_irq_disable()

        local_irq_enable 用于使能当前处理器中断系统， local_irq_disable 用于禁止当前处理器中断 系统。假如 A 任务调用 local_irq_disable 关闭全局中断 10S ，当关闭了 2S 的时候 B 任务开始运 行， B 任务也调用 local_irq_disable