linux 的中断使用总结

最新推荐文章于 2024-11-25 23:01:43 发布

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本文详细介绍了Linux系统的中断处理机制，包括硬中断与软中断的区别、顶半部与底半部的概念，以及具体的实现方式如tasklet、工作队列、软中断(softirq)和threaded_irq等，并解释了中断共享的场景。

分为两部分：顶半部和底半部

顶半部用于执行时间短和需要立刻响应的必要中断，而底半部则执行时间上相对长和响应上可以延缓的程序，以便提高并发性。

PIC（Programmable Interrupt Controller）

高级可编程中断控制器（APIC）

中断查看：

jaho@ARX-II:~$ cat /proc/interrupts

中断序号中断次数可编程中断控制器设备名称（request_irq的dev_name字段）

CPU0 CPU1

0: 9089869 11999244 IO-APIC-edge timer

1: 899 45 IO-APIC-edge i8042

8: 0 1 IO-APIC-edge rtc0

9: 2963 525 IO-APIC-fasteoi acpi

12: 5875 11372 IO-APIC-edge i8042

16: 12970 25385 IO-APIC-fasteoi uhci_hcd:usb6

17: 10 12 IO-APIC-fasteoi uhci_hcd:usb7

18: 0 0 IO-APIC-fasteoi uhci_hcd:usb8

19: 217422 193605 IO-APIC-fasteoi ehci_hcd:usb2

20: 0 0 IO-APIC-fasteoi uhci_hcd:usb3

21: 0 0 IO-APIC-fasteoi uhci_hcd:usb4

22: 0 0 IO-APIC-fasteoi uhci_hcd:usb5

23: 95 25 IO-APIC-fasteoi ehci_hcd:usb1

40: 0 0 PCI-MSI-edge PCIe PME, pciehp

41: 0 0 PCI-MSI-edge PCIe PME, pciehp

42: 0 0 PCI-MSI-edge PCIe PME, pciehp

43: 8 9 PCI-MSI-edge mei

44: 1422333 5821 PCI-MSI-edge ahci

45: 683 126 PCI-MSI-edge eth0

。。。。。。

硬中断

request_irq();

note：

中断号可以在应的Irqs.h中获得，platform设备的中断号可以从platform_resource 中获得

禁止和使能：

软中断(低半部，顶半部（硬中断）执行完时)

tasklet (用软中断实现的)（参考：drivers\mxc\security\sahara2\Sah_interrupt_handler.c）

note：执行于软中断上下文，属于原子上下文，不允许休眠

禁止和使能： loal_bh_disable() local_bh_enable()

tasklet 名称软中断回调

DECLARE_TASKLET(BH_task, sah_Intr_Bottom_Half, (unsigned long)&reset_flag);

static void sah_Intr_Bottom_Half(unsigned long reset_flag)

int sah_Intr_Init(wait_queue_head_t * wait_queue) //硬中断申请

{

...........

中断回调

result = request_irq(SAHARA_IRQ, sah_Intr_Top_Half, 0, SAHARA_NAME, NULL);

...........

}

// 硬中断函数

static irqreturn_t sah_Intr_Top_Half(int irq, void *dev_id)

{

#if defined(DIAG_DRV_INTERRUPT) && defined(DIAG_DURING_INTERRUPT)

LOG_KDIAG("Top half of Sahara's interrupt handler called.");

#endif

interrupt_count++;

reset_flag = sah_Handle_Interrupt(sah_HW_Read_Status());

/* Schedule the Bottom Half of the Interrupt. */

tasklet_schedule(&BH_task);// 对应的中断函数在适当时候将被执行

/* To get rid of the unused parameter warnings. */

irq = 0;

dev_id = NULL;

return IRQ_RETVAL(1);

}

工作队列（参考：drivers\usb\musb\Musb_core.c）

note：执行于内核线程上下文

在linux2.6.36后出现cmwq自动维护工作队列的线程池

以提高并发性。之前是在work内核线程中执行。

//定义工作队列和关联函数

struct work_struct xxx_wq

void xxx_do_work(struct work_struct *work);

//中断处理底半部

void xxx_do_work(struct work_struct *work)

{

............

}

// 中断处理顶半部

irqreturn_t xxx_interrupt(int irq, void *dev_id)

{

.....

schedule_work(&xxx_wq);

.....

return IRQ_HANDLED;

}

// 设备驱动模块加载

int xxx_int(void)

{

// 申请中断

reuqest_irq(xxx_irq, xxx_interrupt, 0, "xxx", NULL);

// 初始化队列

INIT_WORK(&xxx_wq, xxx_do_work);

.................

}

// 设备模块卸载

void xxx_exit(void)

{

........

//释放中断

free_irq(xxx_irq, xxx_interrupt);

.........

}

软中断(softirq)（一般不用。。。。）

note：执行与原子上下文，不能休眠
禁止和使能： loal_bh_disable() local_bh_enable()

触发：raise_softirq()

threaded_irq（参考：driver\rtc\Rtc-ab8500.c 　& driver\hwmon\Lis3lv02d.c）

request_threaded_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,

irq_handler_t thread_fn, unsigned long irqflags,

const char *devname, void *dev_id)

devm_request_threaded_irq()

handler 对应的中断函数执行完后，如果返回值是IRQ_WAKE_THREAD则内核会分配新的线程处理这个 thread_fn函数

中断共享

申请中断时添加标志：IRQF_SHARED

类似于共用一条中断线，当中断到来时需要在中断处理函数中做判断处理

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