Linux字符时设备驱动 中断处理 按键

1. Linux异常处理体系结构

Linux异常处理体系结构使用主要分成两步：
1、使用函数init_IRQ()初始化中断体系结构，源代码在arch/arm/kernel/irq.c中。
2、用户使用函数request_irq()向内核注册中断处理函数，也就是通过中断号找到irq_desc数组项，将中断函数添加到action链表中。

作者分析的内核版本为2.6.22.6。

1.1 Linux中断处理体系结构初始化

Linux内核将所有中断统一编号，使用一个irq_desc结构数组描述，每个数组项对应一个中断，irq结构数据类型在include/linux/irq.h中定义，如下：

struct irq_desc {
   
	irq_flow_handler_t	handle_irq;	/* 当前中断处理函数入口 */
	struct irq_chip		*chip;		/* 底层硬件访问 */
	struct msi_desc		*msi_desc;	
	void				*handler_data;
	void				*chip_data;
	struct irqaction	*action;	/* 用户提供的中断处理函数链表 */
	unsigned int		status;		/* IRQ 状态 */

	unsigned int		depth;		/* nested irq disables */
	unsigned int		wake_depth;	/* nested wake enables */
	unsigned int		irq_count;	/* For detecting broken IRQs */
	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;	/* 中断名称 */
} ____cacheline_internodealigned_in_smp;

在handle.c文件中（在/kernel/irq中定义），定义了irq_desc结构数组，如下：

struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS]

#define NR_IRQS	128

irq_desc结构数组中成员hanle_irq结构，它包括操作底层硬件的函数，如清除、屏蔽或者重新使能中断，其类型在include/linux/irq.h中定义，如下：

struct irq_chip {
   
	const char		*name;
	unsigned int	(*startup)(unsigned int irq);	/* 启动中断，如果不设置，缺省为enable */
	void			(*shutdown)(unsigned int irq);	/* 关闭中断，如果不设置，缺省为disable */
	void			(*enable)(unsigned int irq);	/* 使能中断，如果不设置，缺省为unmask */
	void			(*disable)(unsigned int irq);	/* 禁止中断，如果不设置，缺省为disable */
	
	void			(*ack)(unsigned int irq);		/* 响应中断，通常是清楚当前中断使得可以接受下一个中断 */
	void			(*mask)(unsigned int irq);		/* 屏蔽中断源 */
	void			(*mask_ack)(unsigned int irq);	/* 屏蔽和响应中断 */
	void			(*unmask)(unsigned int irq);	/* 开启中断源 */
	void			(*eoi)(unsigned int irq);

	void			(*end)(unsigned int irq);
	void			(*set_affinity)(unsigned int irq, cpumask_t dest);
	int				(*retrigger)(unsigned int irq);
	int				(*set_type)(unsigned int irq, unsigned int flow_type);
	int				(*set_wake)(unsigned int irq,