Linux驱动如何实现中断处理

Linux内核通过中断描述符表(IDT)和中断处理程序来管理硬件中断。 本文将阐述Linux驱动程序中中断处理的完整流程。

一、中断处理函数的编写

首先，需要为每个中断编写一个专属的处理函数。该函数会在对应硬件设备触发中断时被调用。

irqreturn_t my_interrupt_handler(int irq, void *dev_id) {
    // 中断处理逻辑
    return IRQ_HANDLED; // 表示中断已处理
}

二、中断处理函数的注册

使用request_irq()函数将中断处理函数注册到内核。该函数需要指定中断号、处理函数指针、中断标志等参数。

int ret = request_irq(irq_number, my_interrupt_handler, IRQF_SHARED, "my_device", dev_id);
if (ret) {
    // 处理注册失败
}

三、中断控制器的配置

根据硬件设备规格书，配置中断控制器，将中断请求正确地传递给CPU。这通常涉及到对中断控制器寄存器的操作。

四、中断的启用

Linux内核默认禁用中断。使用enable_irq()函数启用中断。

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enable_irq(irq_number);

五、中断处理

当硬件设备产生中断时，CPU会根据IDT跳转到相应的中断向量，执行对应中断处理程序。

六、中断处理函数的注销

当不再需要处理中断时，使用free_irq()函数注销中断处理函数。

free_irq(irq_number, dev_id);

示例代码:

以下代码片段展示了如何在Linux内核模块中实现中断处理：

#include 
#include 
#include 

static irqreturn_t my_interrupt_handler(int irq, void *dev_id) {
    printk(KERN_INFO "Interrupt received!\n");
    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init my_module_init(void) {
    int ret;
    ret = request_irq(irq_number, my_interrupt_handler, IRQF_SHARED, "my_device", NULL);
    if (ret) {
        printk(KERN_ERR "Failed to request IRQ: %d\n", ret);
        return ret;
    }
    enable_irq(irq_number);
    printk(KERN_INFO "Module loaded\n");
    return 0;
}

static void __exit my_module_exit(void) {
    disable_irq(irq_number);
    free_irq(irq_number, NULL);
    printk(KERN_INFO "Module unloaded\n");
}

module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Example Author");
MODULE_DESCRIPTION("Simple Linux interrupt handler");

重要提示:

• 中断共享(IRQF_SHARED): 多个设备共享同一中断线时，需使用IRQF_SHARED标志，并确保处理函数能正确区分设备。
• 中断优先级: Linux支持中断优先级，可通过irqflags参数设置。
• 中断延迟: 中断处理应尽可能短，避免影响系统响应速度。

通过以上步骤，即可在Linux系统中实现高效的中断处理。 请记住替换irq_number为实际的中断号。