《Linux设备驱动程序》(十六)-中断处理设备与处理器之间的工作通常来说是异步 , 设备数据要传递给处理器通常来说有以下几种方法linux中断信号命令:轮询、等待和中断 。
让CPU进行轮询等待总是不能让人满意,所以通常都采用中断的形式,让设备来通知CPU读取数据 。
2.6内核的函数参数与现在的参数有所区别,这里都主要介绍概念,具体实现方法需要结合具体的内核版本 。
request_irq函数申请中断,返回0表示申请成功,其linux中断信号命令他返回值表示申请失败,其具体参数解释如下:
flags 掩码可以使用以下几个:
快速和慢速处理例程:现代内核中基本没有这两个概念了,使用SA_INTERRUPT位后,当中断被执行时,当前处理器的其linux中断信号命令他中断都将被禁止 。通常不要使用SA_INTERRUPT标志位,除非自己明确知道会发生什么 。
共享中断:使用共享中断时 , 一方面要使用SA_SHIRQ位,另一个是request_irq中的dev_id必须是唯一的,不能为NULL 。这个限制的原因是:内核为每个中断维护了一个共享处理例程的列表,例程中的dev_id各不相同,就像设备签名 。如果dev_id相同,在卸载的时候引起混淆(卸载了另一个中断),当中断到达时会产生内核OOP消息 。
共享中断需要满足以下一个条件才能申请成功:
当不需要使用该中断时,需要使用free_irq释放中断 。
通常我们会在模块加载的时候申请安装中断处理例程 , 但书中建议:在设备第一次打开的时候安装,在设备最后一次关闭的时候卸载 。
如果要查看中断触发的次数,可以查看 /proc/interrupts 和 /proc/stat 。
书中讲述了如何自动检测中断号 , 在嵌入式开发中通常都是查看原理图和datasheet来直接确定 。
自动检测的原理如下:驱动程序通知设备产生中断 , 然后查看哪些中断信号线被触发了 。Linux提供了以下方法来进行探测:
探测工作耗时较长 , 建议在模块加载的时候做 。
中断处理函数和普通函数其实差不多,唯一的区别是其运行的中断上下文中,在这个上下文中有以下注意事项:
中断处理函数典型用法如下:
中断处理函数的参数和返回值含义如下:
返回值主要有两个:IRQ_NONE和IRQ_HANDLED 。
对于中断我们是可以进行开启和关闭的,Linux中提供了以下函数操作单个中断的开关:
该方法可以在所有处理器上禁止或启用中断 。
需要注意的是:
如果要关闭当前处理器上所有的中断,则可以调用以下方法:
local_irq_save 会将中断状态保持到flags中,然后禁用处理器上的中断linux中断信号命令;如果明确知道中断没有在其linux中断信号命令他地方被禁用,则可以使用local_irq_disable,否则请使用local_irq_save 。
locat_irq_restore 会根据上面获取到flags来恢复中断;local_irq_enable 会无条件打开所有中断 。
在中断中需要做一些工作,如果工作内容太多,必然导致中断处理所需的时间过长;而中断处理又要求能够尽快完成,这样才不会影响正常的系统调度,这两个之间就产生了矛盾 。
现在很多操作系统将中断分为两个部分来处理上面的矛盾:顶半部和底半部 。
顶半部就是我们用request_irq来注册的中断处理函数 , 这个函数要求能够尽快结束,同时在其中调度底半部,让底半部在之后来进行后续的耗时工作 。
顶半部就不再说明了,就是上面的中断处理函数,只是要求能够尽快处理完成并返回,不要处理耗时工作 。
底半部通常使用tasklet或者工作队列来实现 。
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