request_irq（）——注册中断服务

引用

/*
* These flags used only by the kernel as part of the
* irq handling routines.
*
* IRQF_DISABLED - keep irqs disabled when calling the action handler
* IRQF_SAMPLE_RANDOM - irq is used to feed the random generator
* IRQF_SHARED - allow sharing the irq among several devices
* IRQF_PROBE_SHARED - set by callers when they expect sharing mismatches to occur
* IRQF_TIMER - Flag to mark this interrupt as timer interrupt
* IRQF_PERCPU - Interrupt is per cpu
* IRQF_NOBALANCING - Flag to exclude this interrupt from irq balancing
* IRQF_IRQPOLL - Interrupt is used for polling (only the interrupt that is
* registered first in an shared interrupt is considered for
* performance reasons)
*/
#define IRQF_DISABLED 0x00000020
#define IRQF_SAMPLE_RANDOM 0x00000040
#define IRQF_SHARED 0x00000080
#define IRQF_PROBE_SHARED 0x00000100
#define IRQF_TIMER 0x00000200
#define IRQF_PERCPU 0x00000400
#define IRQF_NOBALANCING 0x00000800
#define IRQF_IRQPOLL 0x00001000

引用

irqreturn_t xxx_interrupt (int irq, void *dev_id)
{
...
return (IRQ_HANDLED);
}
int xxx_open (struct inode *inode, struct file *filp)
{
if (!request_irq (XXX_IRQ, xxx_interruppt, IRQF_DISABLED, "xxx", NULL)) {
/*正常注册*/
}
return (0);
}

============================================================================

内核中的中断处理模型

内核版本： Linux 2.6.19

Kernel中断处理模型结构图如下：





下面简单介绍一下：

1． Linux定义了名字为irq_desc的中断例程描述符表：(include/linux/irq.h)

struct irqdesc irq_desc[NR_IRQS];

NR_IRQS表示中断源的数目。

2． irq_desc［］是一个指向irq_desc结构的数组， irq_desc结构是各个设备中断服务例程的描述符。

struct irq_desc {
irq_flow_handler_t handle_irq;
struct irq_chip *chip;
void *handler_data;
void *chip_data;
struct irqaction *action;
unsigned int status;

unsigned int depth;
unsigned int wake_depth;
unsigned int irq_count;
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;
} ____cacheline_aligned;

Irq_desc结构体中的成员action指向该中断号对应的irqaction结构体链表。Irqaction结构体定义如下：

// include/linux/interrupt.h
struct irqaction {
irq_handler_t handler; // 指向中断服务程序
unsigned long flags; // 中断标志
unsigned long mask; // 中断掩码
const char *name; // I/O设备名

void *dev_id; // 设备标识
struct irqaction *next; // 指向下一个描述符

int irq; // IRQ线
struct proc_dir_entry *dir; // 指向IRQn相关的/proc/irq/n目录的描述符
};

其中关键的handler成员指向了该设备的中断服务程序，由执行request_irq时建立。

3． 在驱动程序初始化时，若使用到中断，通常调用函数request_irq（）建立该驱动程序对应的irqaction结构体，并把它登记到irq_desc [irq_num]->action链表中。Iqr_num为驱动程序申请的中断号。

request_irq（）函数的原型如下：

// kernel/irq/manage.c

int request_irq(unsigned int irq,
irqreturn_t (*handler)(int, void *, struct pt_regs *),
unsigned long irqflags,
const char *devname,
void *dev_id);

参数irq是设备中断求号，在向irq_desc []数组登记时，它做为数组的下标。把中断号为irq的irqaction结构体的首地址写入irq_desc [irq]->action。这样就把设备的中断请求号与该设备的中断服务例程irqaction联系在一起了。

这样当CPU接收到中断请求后，就可以根据中断号通过irq_desc []找到该设备的中断服务程序。流程如上图所示。

4． 关于共享中断

共享中断的不同设备的iqraction结构体都会添加进该中断号对应的irq_desc结构体的action成员所指向的irqaction链表内。当内核发生中断时，它会依次调用该链表内所有的handler函数。因此，若驱动程序需要使用共享中断机制，其中断处理函数必须有能力识别是否是自己的硬件产生了中断。通常是通过读取该硬件设备提供的中断flag标志位进行判断。