一开始学单片机时 就知道中断这一个概念 看些视频学了大半天 也是似懂非懂 看代码也就是设置下寄存器写下中断服务程序而已 学的不是很深入 一直到现在 经过了<微机原理>这门课的学习 才对中断有了一定的深入了解 发现中断也就是一门说复杂也能很复杂 只要封装好了api 使用也很简单的事 但是身为一名学习者 还是有必要学习中断的使用和原理
身为一个学习嵌入式的小白 一开始我学习的当然是单片机 所学的单片机是stm32 相信大部分嵌入式的人都会 所学的中断 是这样使用的
(这里主要是记载以下如何使用中断 至于中断的什么优先级，什么优先级分组，使能之类的原理，就不再赘述)
第一步：将一个I/O口配置成中断输入模式。
注意点：一般中断分为外部中断和内部中断 外部中断一般是指由计算机外设发出的中断请求，如：键盘中断、打印机中断、定时器中断等。外部中断是可以屏蔽的中断，也就是说，利用中断控制器可以屏蔽这些外部设备 的中断请求。内部中断是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错等）或运算出错（除数为零、运算溢出、单步中断等）所引起的中断。
这里使用的是按键中断 用的是GPIO引脚 板子上是PD^11,PD^12两个端口作为中断输入的 所以这里要做的是
1）初始化I/O口为输入；
2）开启I/O复用时钟，并设置外部事件映射关联。
为啥GPIO口使用中断方式进行工作的时候就必须要映射到外部事件上去，而其他就不呢？参照下网友的解析是：比如USART产生的中断，是没有经过EXTI，而是直接将中断放入了NVIC；但是GPIO它作为中断源，是要经过EXTI的。仔细参看下面两个图，其实就会恍然大悟：
所以GPIO口的中断方式进行工作要映射到外部事件上去
void BUTTON_Configuration(void)
{
/* 初始化PD^11 PD^12为中断输入模式 */
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* 开启复用时钟 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
/* 将PD^11,PD^12映射到外部事件线上去 */
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD , GPIO_PinSource11);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD , GPIO_PinSource12);
}第一步是将外部GPIO口映射到某外部事件上去。那么接下来，就该对该外部事件进行配置了，包括外部事件线路的选择、触发条件、使能。这里需要理解清楚的是，GPIO口和外部事件是各自独立的，它们并不是一体的—详细理解第一步，将GPIO口映射到某外部事件，可以看出GPIO和外部事件这个东西是两个不同的东西，在这里，GPIO的映射，无非就是GPIO口搭了外部事件的一趟顺风车。也所以，外部事件依然是要配置和使能的，不能说，将GPIO口映射到外部事件就可以产生中断了。
void EXTI_Configuration(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
/*PD11外部中断输入 下降沿触发*/
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line11;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
/*PD12外部中断输入 下降沿触发*/
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line12;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}第三步，现在就该配置中断了。也即是配置中断分组，以及中断优先级。当然，这并不是最后的工作。
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/* 中断分组 影响到了后面优先级的分配 */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
/*外部中断线 使能中断*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0 ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}不管是IO的配置和外部事件还有中断的配置都配置完毕后 最后一步就是写中断服务函数
第四步：中断服务函数
这里有个重点必须注意：所有中断服务函数的名字，ST官方已经取好了，而且还放在了中断向量表中了<也即是启动文件里>，如果你不自己写启动文件的话，那么你的中断服务函数的名字必须和ST官方的一样，不然，一个中断来了，找不到负责任的函数，它就只有悲剧去了。
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line11)!= RESET)
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line11);
Flag = 0x01;
}
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line12)!= RESET)
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line12);
Flag = 0x02;
}
}int main(void)
{
/* Add your application code here
*/
SystemInit(); /*系统初始化*/
LED_Configuration(); /* LED初始化 也就是GPIO的简单配置而已 */
BUTTON_Configuration();
NVIC_Configuration();
EXTI_Configuration();
/* Infinite loop */
while (1)
{
switch(Flag)
{
case 0x01:
{
LED2(1);
Delay();
LED2(0);
Delay();
break;
}
case 0x02:
{
LED3(1);
Delay();
LED3(0);
Delay();
break;
}
default :
{
LED1(1);
Delay();
LED1(0);
Delay();
break;
}
}
}
}主函数主要是调用一些初始化函数然后定义了一个全局变量Flag，每次中断，都影响Flag的值，然后main函数判断该值，就这么简单。完了
将GPIO作为中断的处理流程
1. GPIO初始化。包括外设时钟，管脚，速度，模式等。
2. 将GPIO脚连接到EXTI line。这是通过写AFIO下的EXTICR寄存器实现的。
3. EXTI初始化，使能该条EXTI line，并做上升下降沿设置。通过写EXTI下IMR, EMR, PTSR, FTSR实现。
4. NVIC初始化。包括优先级的计算和使能。
当中断到来，ISR做相应处理后：
1. 清除GPIO寄存器中的信号量。
2. 清除EXTI上的信号量。
这就是一个stm32的中断使用方式
这里穿插一个小知识 也就是怎么找到中断服务程序的地址呢 当一个中断发生时 开发板就会根据对应的中断找到中断服务程序 然后运行 运行完后就恢复原样 返回
其实这里是通过中断向量表实现的
拿x86的的中断系统举例
每个中断源对应一个确定的8位中断类型码，cpu在响应中断后，会根据中断类型码查询中断向量表转入的中断服务程序
一般的做法是
1.将中断类型码*4 作为中断向量表的地址指针
2.将cpu的标志寄存器入栈保护
3.清楚IF和TF标志位，屏蔽信的INTR中断和单步中断
4.保存断点，即把断点处的IP和CS值压入堆栈，先压入CS值，再压入IP值
5.从中断向量表中取中断服务程序的入口地址，分别送至CS和IP中
6.从新的CS:IP执行中断程序
CS:段地址 IP:偏移量
下面我们就来讲解下Linux下的中断 linux作为一个嵌入式操作系统 中断机制的代码很庞大和复杂 这里也只是稍微的讲解下大概的框架 全部讲完估计要讲三天三夜也未必讲的清楚
在中断机制中 会有一个叫中断控制器的东西 负责将外设的中断请求经过一下处理后发送到CPU的中断输入 外设是不能直接中断通知CPU的 同时CPU也不能一直轮询外设 这样太耗精力和时间 所以这工作由中断控制器来完成
比如最经典的就是8259A中断控制器
IRQ0-IRQ7是8个中断输入信号引脚 来接收中断输入信号
但是中断控制器硬件平台多种多样 为了屏蔽各种硬件平台的区别，Linux提供了一个统一抽像的平台来实现中断子系统。irq_chip结构用于描述一个硬件中断控制器，它封装了控制器的名称（如XTPIC或IO-APIC）和控制器相应的操作：
中断控制器
struct irq_chip {
const char *name; //控制器名称
unsigned int (*startup)(unsigned int irq); //第一次激活时调用，用于第一次初始化IRQ
void (*shutdown)(unsigned int irq); //对应的关闭操作
void (*enable)(unsigned int irq); //激活IRQ
void (*disable)(unsigned int irq); //禁用IRQ
void (*ack)(unsigned int irq); //显示的中断确认操作
void (*mask)(unsigned int irq); //屏蔽中断
void (*mask_ack)(unsigned int irq); //屏幕并确认
void (*unmask)(unsigned int irq); //屏蔽的反向操作
void (*eoi)(unsigned int irq); //end of interrupt，提供处理中断时一个到硬件的回调
void (*end)(unsigned int irq); //end操作表示中断处理在电流层结束
int (*set_affinity)(unsigned int irq, //设置中断亲和
const struct cpumask *dest);
int (*retrigger)(unsigned int irq);
int (*set_type)(unsigned int irq, unsigned int flow_type); //设IRQ电流类型
int (*set_wake)(unsigned int irq, unsigned int on); //设置唤醒???
/* Currently used only by UML, might disappear one day.*/
#ifdef CONFIG_IRQ_RELEASE_METHOD
void (*release)(unsigned int irq, void *dev_id);
#endif
/*
* For compatibility, ->typename is copied into ->name.
* Will disappear.
*/
const char *typename;
};大多数的操作可以根据名称了解一二。该结构考虑到了各种不同的体系结构，所以一个特系结构的使用，通常仅是它的一个子集，甚至是很小的一个子系，以s3c举例
static struct irq_chip s3c_irq_chip = {
.name = "s3c",
.ack = s3c_irq_ack,
.mask = s3c_irq_mask,
.unmask = s3c_irq_unmask,
.set_wake = s3c_irq_wake
};中断描述符
每个中断都有一个编号，系统可以根据编号很容易地区分来访者，是鼠标，还是键盘，或者是网卡。只是很可惜，出于很多原因（例如短视或成本考虑），在很多体系结构上，提供的编号是很少的，例如图1中显示的，两个8259A芯片，总共提供了16个中断槽位。虽然曾经看来，对于个人计算机这已经足够了，只是时过境迁，又到了改变的时候，例如，多个外设共享一个中断，称之为中断共享，有过PCI驱动编写经验的都接触过，当然，这需要硬件和内核同时支持。
在IA-32 CPU上，为外围设备都供了16个中断号，从32-47，不过如果看一下/proc/interrupts就会发现，外围设备的IRQ编号是从0开始到15的，这意味着，中断控制器的一个重要任务，就是对IRQ编号和中断号进行映射，在IA-32上，这个映射，就需要加上32即可。
struct irq_desc {
unsigned int irq;
……
irq_flow_handler_t handle_irq; //指向上述控制芯片的电流处理程序
struct irq_chip *chip; //指向上述的控制芯片
……
struct irqaction *action; /* IRQ action list */ //指向IRQ的中断action列表
……
} ____cacheline_internodealigned_in_smp;IRQ相关信息的管理的关键之处在于，内核引入一个irq_desc 类型的全局数组来记录之，每个数组的项对应一个IRQ编号，数组槽位与中断号一一对应，IRQ0在位置0，诸如此类。
数组irq_desc_ptrs的初始化在kernel/irq/handle.c
struct irq_desc **irq_desc_ptrs __read_mostly;
irq_desc_legacy是一个用于初始化的临时中介：
static struct irq_desc irq_desc_legacy[NR_IRQS_LEGACY] __cacheline_aligned_in_smp = {
[0 ... NR_IRQS_LEGACY-1] = {
.irq = -1,
.status = IRQ_DISABLED,
.chip = &no_irq_chip,
.handle_irq = handle_bad_irq,
.depth = 1,
.lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc_init.lock),
}
};这里是用了GNU C的扩展语法 就是将数组里的所有元素irq=-1，其handle_irq都指向handle_bad_irq。
当你要获得中断描述符的话 内核也提供了一个接口
可以根据irq号获得对应的中断描述符
struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
{
if (irq_desc_ptrs && irq < nr_irqs)
return irq_desc_ptrs[irq];
return NULL;
}中断描述符中，其最后一个成员action指向中断处理程序。这将在后文描述，先来看中断描述符的初始化，这在early_irq_init函数中完成：
int __init early_irq_init(void)
{
struct irq_desc *desc;
desc = irq_desc_legacy;
//为中断描述符分配槽位
irq_desc_ptrs = kcalloc(nr_irqs, sizeof(void *), GFP_NOWAIT);
legacy_count = ARRAY_SIZE(irq_desc_legacy);
//初始化之
for (i = 0; i < legacy_count; i++) {
desc[i].irq = i;
desc[i].kstat_irqs = kstat_irqs_legacy + i * nr_cpu_ids;
lockdep_set_class(&desc[i].lock, &irq_desc_lock_class);
alloc_desc_masks(&desc[i], node, true);
init_desc_masks(&desc[i]);
irq_desc_ptrs[i] = desc + i;
}
//初始化余下的
for (i = legacy_count; i < nr_irqs; i++)
irq_desc_ptrs[i] = NULL;
}这样，每个irq_desc_ptrs的槽位的初始化工作就完成了。值得注意的是，这里并没有初始化中断描述符的电流处理句柄handle_irq成员。这是留到具体的控制器中去完成的，还是以8259A为例：
void make_8259A_irq(unsigned int irq)
{
disable_irq_nosync(irq);
io_apic_irqs &= ~(1<<irq);
set_irq_chip_and_handler_name(irq, &i8259A_chip, handle_level_irq,
"XT");
enable_irq(irq);
}set_irq_chip_and_handler_name函数是内核提供的处理注册irq_chip和设置电流处理程序的API之一：
void
set_irq_chip_and_handler_name(unsigned int irq, struct irq_chip *chip,
irq_flow_handler_t handle, const char *name)
{
//取得IRQ对应的中断描述符，设置其chip成员
set_irq_chip(irq, chip);
//设置IRQ对应的中断描述符的handle_irq成员
__set_irq_handler(irq, handle, 0, name);
}这样，i8259A_chip控制器的电流处理程序被注册为handle_level_irq，即为电平触发中断，对应的，边沿触发中断的处理程序是handle_edge_irq。
void
handle_level_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
{
struct irqaction *action;
irqreturn_t action_ret;
spin_lock(&desc->lock);
mask_ack_irq(desc, irq);
//后面的代码在应答的中断后，会调置IRQ_INPROGRESS标志，这里做一个简单检查
if (unlikely(desc->status & IRQ_INPROGRESS))
goto out_unlock;
//清除IRQ_REPLAY | IRQ_WAITING标志位
desc->status &= ~(IRQ_REPLAY | IRQ_WAITING);
//统计
kstat_incr_irqs_this_cpu(irq, desc);
/*
* If its disabled or no action available
* keep it masked and get out of here
*/
//从中断描述符中取得action
action = desc->action;
//如果没有action，或者是中断被关闭，退出
if (unlikely(!action || (desc->status & IRQ_DISABLED)))
goto out_unlock;
//设置IRQ_INPROGRESS，表示正在处理
desc->status |= IRQ_INPROGRESS;
spin_unlock(&desc->lock);
//调用高层的中断处理程序handle_IRQ_event进一步处理
action_ret = handle_IRQ_event(irq, action);
if (!noirqdebug)
note_interrupt(irq, desc, action_ret);
spin_lock(&desc->lock);
//处理完毕，清除正在处理标志
desc->status &= ~IRQ_INPROGRESS;
//如果IRQ没有被禁用，调用chip的unmask
if (!(desc->status & IRQ_DISABLED) && desc->chip->unmask)
desc->chip->unmask(irq);
out_unlock:
spin_unlock(&desc->lock);
}中断处理程序函数
每个中断处理程序函数都由结构struct irqaction表示，也就是上述中断描述符的最后一个成员：
struct irqaction {
irq_handler_t handler;
unsigned long flags;
cpumask_t mask;
const char *name;
void *dev_id;
struct irqaction *next;
int irq;
struct proc_dir_entry *dir;
irq_handler_t thread_fn;
struct task_struct *thread;
unsigned long thread_flags;
};该结构中，最重要的成员就是处理函数本身，也就是其第一个成员。
flags包含一些标志信，例如IRQF_SHARED/IRQF_TIMER等。
mask存储其CPU位图掩码；
name和dev_id唯一地标识一个中断处理程序；
next成员用于实现共享的IRQ处理程序，相同irq号的一个或几个irqaction汇聚在一个链表中。
小结一下，上述三个重要数据结构的关系就很清楚了：
irq_desc数组包含若干成员，每个成员都一个chip指针，指向对应的中断控制器结构，action指向，指向中断处理函数结构irqaction，若干个具体相同irq的中断处理函数结构串在一个链表上。
irqaction是中断子系统面向驱动程序界面提供的接口，驱动程序在初始化的时候向内核注册，调用request_irq向中断子系统注册，request_irq函数会构造一个action，并将其关联到相应的中断描述符上。
IDT表与中断的触发
中断的触发，或者称之为中断路由，表示一个中断如何达到上述的中断处理函数中。
科普下 在实模式下 cpu用8位的中断类型码通过中断向量表查询到相应的中断服务程序入口 而进入了保护模式后 中断向量表也改叫做中断描述符表IDT（InterruptDescriptor Table）。其中的每个表项叫做一个门描述符（gate descriptor），“门”的含义是当中断发生时必须先通过这些门，然后才能进入相应的处理程序。
IDT（Interrupt Descriptor Table）中断描述表，IDT是个有256个入口的线形表，每个中断向量关联了一个中断处理过程。当计算机运行在实模式时，IDT被初始化并由BIOS使用。然而，一旦真正进入了Linux内核，IDT就被移到内存的另一个区域，并进行进入实模式的初步初始化。内核的初始化流程如下：
start_kernel
->init_IRQ
->native_init_IRQvoid __init native_init_IRQ(void)
{
……
//更新外部中断(IRQ)的IDT表项
for (i = FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i < NR_VECTORS; i++) {
/* IA32_SYSCALL_VECTOR could be used in trap_init already. */
//跳过系统调用(trap)使用过的槽位
if (!test_bit(i, used_vectors))
set_intr_gate(i, interrupt[i-FIRST_EXTERNAL_VECTOR]);
}
}set_intr_gate在IDT的第i个表项插入一个中断门。门中的段选择符设置为内核代码的段选择符，基偏移量为中断处理程序的地址，
即为第二个参数interrupt[i-FIRST_EXTERNAL_VECTOR]。
interrupt数组在entry_32.S中定义，它本质上都会跳转到common_interrupt：
.section .init.rodata,"a"
ENTRY(interrupt)
.text
.p2align 5
.p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
ENTRY(irq_entries_start)
RING0_INT_FRAME
vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR
.rept (NR_VECTORS-FIRST_EXTERNAL_VECTOR+6)/7
.balign 32
.rept 7
.if vector < NR_VECTORS
.if vector <> FIRST_EXTERNAL_VECTOR
CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -4
.endif
1: pushl $(~vector+0x80) /* Note: always in signed byte range */
CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 4
.if ((vector-FIRST_EXTERNAL_VECTOR)%7) <> 6
jmp 2f
.endif
.previous
.long 1b
.text
vector=vector+1
.endif
.endr
2: jmp common_interrupt
.endr
END(irq_entries_start)
.previous
END(interrupt)
.previouscommon_interrupt是所有外部中断的统一入口：
/*
* the CPU automatically disables interrupts when executing an IRQ vector,
* so IRQ-flags tracing has to follow that:
*/
.p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT
common_interrupt:
//将中断向量号减256。内核用负数表示所有的中断
addl $-0x80,(%esp) /* Adjust vector into the [-256,-1] range */
//调用SAVE_ALL宏保存寄存器的值
SAVE_ALL
TRACE_IRQS_OFF
//保存栈顶地址
movl %esp,%eax
//调用do_IRQ函数
call do_IRQ
//从中断返回
jmp ret_from_intr
ENDPROC(common_interrupt)
CFI_ENDPROC这样，就进入了著名的do_IRQ函数了，到这里，基本上有平台相关的汇编代码的处理流程就结束了，相对而言，我还是更喜欢C语言：
/*
* do_IRQ handles all normal device IRQ's (the special
* SMP cross-CPU interrupts have their own specific
* handlers).
*/
unsigned int __irq_entry do_IRQ(struct pt_regs *regs)
{
//取得原来的寄存器
struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
/* high bit used in ret_from_ code */
//取得中断向量号
unsigned vector = ~regs->orig_ax;
unsigned irq;
//退出idle进程
exit_idle();
//进入中断
irq_enter();
//中断线号与设备的中断号之间对应关系，由系统分派，分派表是一个per-cpu变量vector_irq
irq = __get_cpu_var(vector_irq)[vector];
//处理之
if (!handle_irq(irq, regs)) {
//应答APIC
ack_APIC_irq();
if (printk_ratelimit())
pr_emerg("%s: %d.%d No irq handler for vector (irq %d)\n",
__func__, smp_processor_id(), vector, irq);
}
//结束中断
irq_exit();
set_irq_regs(old_regs);
return 1;
}handle_irq函数根据中断号，查找相应的desc结构，调用其handle_irq：
bool handle_irq(unsigned irq, struct pt_regs *regs)
{
struct irq_desc *desc;
int overflow;
overflow = check_stack_overflow();
desc = irq_to_desc(irq); //取得irq对应的中断描述符，irq_to_desc函数一开始就已经分析过了
if (unlikely(!desc))
return false;
if (!execute_on_irq_stack(overflow, desc, irq)) {
if (unlikely(overflow))
print_stack_overflow();
desc->handle_irq(irq, desc);
}
return true;
}如前所述，handle_irq函数指针，指向了handle_level_irq，或者是handle_edge_irq。不论是哪一种，中断电流处理函数在会调用handle_IRQ_event进一步处理，handle_IRQ_event函数的本质是遍历中断号上所有的action，调用其handler。这是在设备驱动初始化时向中断子系统注册的：
/**
* handle_IRQ_event - irq action chain handler
* @irq: the interrupt number
* @action: the interrupt action chain for this irq
*
* Handles the action chain of an irq event
*/
irqreturn_t handle_IRQ_event(unsigned int irq, struct irqaction *action)
{
irqreturn_t ret, retval = IRQ_NONE;
unsigned int status = 0;
//因为CPU会禁止中断，这里将其打开，如果没有指定IRQF_DISABLED标志的话，它表示处理程序在中断禁止情况下运行
if (!(action->flags & IRQF_DISABLED))
local_irq_enable_in_hardirq();
//遍历当前irq的action链表中的所有action，调用之
do {
//打开中断跟踪
trace_irq_handler_entry(irq, action);
//调用中断处理函数
ret = action->handler(irq, action->dev_id);
//结束跟踪
trace_irq_handler_exit(irq, action, ret);
switch (ret) {
case IRQ_WAKE_THREAD:
/*
* Set result to handled so the spurious check
* does not trigger.
*/
ret = IRQ_HANDLED;
/*
* Catch drivers which return WAKE_THREAD but
* did not set up a thread function
*/
if (unlikely(!action->thread_fn)) {
warn_no_thread(irq, action);
break;
}
/*
* Wake up the handler thread for this
* action. In case the thread crashed and was
* killed we just pretend that we handled the
* interrupt. The hardirq handler above has
* disabled the device interrupt, so no irq
* storm is lurking.
*/
if (likely(!test_bit(IRQTF_DIED,
&action->thread_flags))) {
set_bit(IRQTF_RUNTHREAD, &action->thread_flags);
wake_up_process(action->thread);
}
/* Fall through to add to randomness */
case IRQ_HANDLED:
status |= action->flags;
break;
default:
break;
}
retval |= ret;
//取得链表中的下一个action，如果有的话
action = action->next;
} while (action);
//如果指定了标志，则使用中断间隔时间为随机数产生器产生熵
if (status & IRQF_SAMPLE_RANDOM)
add_interrupt_randomness(irq);
//关闭中断，do_IRQ进入下一轮循环——等待新的中断到来
local_irq_disable();
return retval;
}中断处理函数的注册 request_irq
很显然，如果驱动程序需要处理与中断相关的工作，它就应该注册一个中断处理程序。也就是构造一个前文所述irqaction，
并挂到前文描述中，中断描述符的链表中去，request_irq API函数完成这一工作，其原型如下：
@irq:要分配的中断号
@hander: 中断处理函数指针，这是工作的核心
@flags：中断标志位，可以是IRQF_DISABLED,IRQF_SAMPLE_RANDOM,IRQF_TIMER,IRQF_SHARED等；
@name:中断设备的文件描述；
@dev:用于中断共享，它提供设备的唯一标识信息
static inline int __must_check
request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,
const char *name, void *dev)
{
return request_threaded_irq(irq, handler, NULL, flags, name, dev);
}例如，e100驱动中注册其中断处理函数：
static int e100_up(struct nic *nic)
{
……
if ((err = request_irq(nic->pdev->irq, e100_intr, IRQF_SHARED,
nic->netdev->name, nic->netdev)))
……
｝与老的request_irq不同在于，request_irq调用了request_threaded_irq，而不再是setup_irq函数。
这一改变的的理由在于，前者允许传递一个线程处理函数thread_fn，不过request_irq使用传递为NULL：
int request_threaded_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
irq_handler_t thread_fn, unsigned long irqflags,
const char *devname, void *dev_id)
{
struct irqaction *action;
struct irq_desc *desc;
int retval;
/*
* handle_IRQ_event() always ignores IRQF_DISABLED except for
* the _first_ irqaction (sigh). That can cause oopsing, but
* the behavior is classified as "will not fix" so we need to
* start nudging drivers away from using that idiom.
*/
//标志位检查
if ((irqflags & (IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) ==
(IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) {
pr_warning(
"IRQ %d/%s: IRQF_DISABLED is not guaranteed on shared IRQs\n",
irq, devname);
}
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
/*
* Lockdep wants atomic interrupt handlers:
*/
irqflags |= IRQF_DISABLED;
#endif
/*
* Sanity-check: shared interrupts must pass in a real dev-ID,
* otherwise we'll have trouble later trying to figure out
* which interrupt is which (messes up the interrupt freeing
* logic etc).
*/
//共享中断，需要指定设备ID
if ((irqflags & IRQF_SHARED) && !dev_id)
return -EINVAL;
//获取对应的中断描述符
desc = irq_to_desc(irq);
if (!desc)
return -EINVAL;
//IRQ_NOREQUEST标志意味着中断不能被请求注册
if (desc->status & IRQ_NOREQUEST)
return -EINVAL;
if (!handler)
return -EINVAL;
//分配一个irqaction
action = kzalloc(sizeof(struct irqaction), GFP_KERNEL);
if (!action)
return -ENOMEM;
//初始化之
action->handler = handler;
action->thread_fn = thread_fn;
action->flags = irqflags;
action->name = devname;
action->dev_id = dev_id;
//注册IRQ
retval = __setup_irq(irq, desc, action);
if (retval)
kfree(action);
//调试操作
#ifdef CONFIG_DEBUG_SHIRQ
if (irqflags & IRQF_SHARED) {
/*
* It's a shared IRQ -- the driver ought to be prepared for it
* to happen immediately, so let's make sure....
* We disable the irq to make sure that a 'real' IRQ doesn't
* run in parallel with our fake.
*/
unsigned long flags;
disable_irq(irq);
local_irq_save(flags);
handler(irq, dev_id);
local_irq_restore(flags);
enable_irq(irq);
}
#endif
return retval;
}具体的注册工作落实到了__setup_irq函数：
/*
* Internal function to register an irqaction - typically used to
* allocate special interrupts that are part of the architecture.
*/
static int
__setup_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc, struct irqaction *new)
{
struct irqaction *old, **old_ptr;
const char *old_name = NULL;
unsigned long flags;
int shared = 0;
int ret;
//检查中断描述符其及对应用中断控制器
if (!desc)
return -EINVAL;
if (desc->chip == &no_irq_chip)
return -ENOSYS;
/*
* Some drivers like serial.c use request_irq() heavily,
* so we have to be careful not to interfere with a
* running system.
*/
//如果指定了IRQF_SAMPLE_RANDOM，意味着设备将对内核随机数熵池有所贡献，rand_initialize_irq
//函数处理相应的工作
if (new->flags & IRQF_SAMPLE_RANDOM) {
/*
* This function might sleep, we want to call it first,
* outside of the atomic block.
* Yes, this might clear the entropy pool if the wrong
* driver is attempted to be loaded, without actually
* installing a new handler, but is this really a problem,
* only the sysadmin is able to do this.
*/
rand_initialize_irq(irq);
}
/*
* Threaded handler ?
*/
//如果指定了线程函数，则创建内核线程，并将其thread工作队列指针指向新创建的线程
if (new->thread_fn) {
struct task_struct *t;
t = kthread_create(irq_thread, new, "irq/%d-%s", irq,
new->name);
if (IS_ERR(t))
return PTR_ERR(t);
/*
* We keep the reference to the task struct even if
* the thread dies to avoid that the interrupt code
* references an already freed task_struct.
*/
get_task_struct(t);
new->thread = t;
}
/*
* The following block of code has to be executed atomically
*/
spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
old_ptr = &desc->action;
old = *old_ptr;
//考虑到一个事实，中断描述符的action链上，可能一个也没有，可能已经注册了一个或多个
//如果是后者，则需要判断新伙伴是否是允许共享
if (old) {
/*
* Can't share interrupts unless both agree to and are
* the same type (level, edge, polarity). So both flag
* fields must have IRQF_SHARED set and the bits which
* set the trigger type must match.
*/
//这里的验证表明，它使终使用第一个old来匹备，这意味着action链上的所有节点，都拥有相同的类型
//后面的IRQF_PERCPU也是同样的道理
if (!((old->flags & new->flags) & IRQF_SHARED) ||
((old->flags ^ new->flags) & IRQF_TRIGGER_MASK)) {
old_name = old->name;
goto mismatch;
}
#if defined(CONFIG_IRQ_PER_CPU)
/* All handlers must agree on per-cpuness */
if ((old->flags & IRQF_PERCPU) !=
(new->flags & IRQF_PERCPU))
goto mismatch;
#endif
/* add new interrupt at end of irq queue */
//遍历到action链末尾，等待注册，这里循环也是使用了指向指针的指针，主要是为了添加新元素
do {
old_ptr = &old->next;
old = *old_ptr;
} while (old);
//置共享标志，必须的
shared = 1;
}
//如果是共享，则仅需要验证新的action的类型与中断描述符是否一致即可。
//否则，这意味着中断描述符的action上一无所有，这是一个新伙计，则需要通过新的action，为中断描符述设置一些标志位、状态位等诸如此类
if (!shared) {
irq_chip_set_defaults(desc->chip);
init_waitqueue_head(&desc->wait_for_threads);
/* Setup the type (level, edge polarity) if configured: */
if (new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK) {
ret = __irq_set_trigger(desc, irq,
new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK);
if (ret)
goto out_thread;
} else
compat_irq_chip_set_default_handler(desc);
#if defined(CONFIG_IRQ_PER_CPU)
if (new->flags & IRQF_PERCPU)
desc->status |= IRQ_PER_CPU;
#endif
desc->status &= ~(IRQ_AUTODETECT | IRQ_WAITING |
IRQ_INPROGRESS | IRQ_SPURIOUS_DISABLED);
if (!(desc->status & IRQ_NOAUTOEN)) {
desc->depth = 0;
desc->status &= ~IRQ_DISABLED;
desc->chip->startup(irq);
} else
/* Undo nested disables: */
desc->depth = 1;
/* Exclude IRQ from balancing if requested */
if (new->flags & IRQF_NOBALANCING)
desc->status |= IRQ_NO_BALANCING;
/* Set default affinity mask once everything is setup */
setup_affinity(irq, desc);
} else if ((new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK)
&& (new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK)
!= (desc->status & IRQ_TYPE_SENSE_MASK)) {
/* hope the handler works with the actual trigger mode... */
pr_warning("IRQ %d uses trigger mode %d; requested %d\n",
irq, (int)(desc->status & IRQ_TYPE_SENSE_MASK),
(int)(new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK));
}
//设置对中断号
new->irq = irq;
//注册之
*old_ptr = new;
/* Reset broken irq detection when installing new handler */
desc->irq_count = 0;
desc->irqs_unhandled = 0;
/*
* Check whether we disabled the irq via the spurious handler
* before. Reenable it and give it another chance.
*/
if (shared && (desc->status & IRQ_SPURIOUS_DISABLED)) {
desc->status &= ~IRQ_SPURIOUS_DISABLED;
__enable_irq(desc, irq, false);
}
spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
/*
* Strictly no need to wake it up, but hung_task complains
* when no hard interrupt wakes the thread up.
*/
//如果有内核线程，唤醒之
if (new->thread)
wake_up_process(new->thread);
//注册proc
register_irq_proc(irq, desc);
new->dir = NULL;
register_handler_proc(irq, new);
return 0;
mismatch:
#ifdef CONFIG_DEBUG_SHIRQ
if (!(new->flags & IRQF_PROBE_SHARED)) {
printk(KERN_ERR "IRQ handler type mismatch for IRQ %d\n", irq);
if (old_name)
printk(KERN_ERR "current handler: %s\n", old_name);
dump_stack();
}
#endif
ret = -EBUSY;
out_thread:
spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
if (new->thread) {
struct task_struct *t = new->thread;
new->thread = NULL;
if (likely(!test_bit(IRQTF_DIED, &new->thread_flags)))
kthread_stop(t);
put_task_struct(t);
}
return ret;
}相应的free_irq()也是类似的操作 注册了卸载之类