裸機編程中使用中斷比較麻煩，需要配置寄存器、使能IRQ等等。而在Linux驅動編程中，內核提供了完善的終端框架，只需要申請中斷，然后注冊中斷處理函數即可，使用非常方便

1. 內核中斷

Linux內核中斷分為上半部和下半部，其主要目的就是實現中斷處理函數的快進快出，兩者的區別如下：

• 上半部：就是中斷處理函數，處理過程比較快，不會占用很長時間

• 下半部：若中斷處理過程很耗時，就將這些代碼提出來，交給下半部去執行，這樣中斷處理函數就會快進快出

一般情況下，若要處理的內容不希望被其他中斷打斷、要處理的任務對時間敏感或者要處理的任務與硬件有關，通常放到上半部；其他情況優先考慮放到下半部

?

2. 中斷下半部實現方式

struct?softirq_action{
?void?(*action)(struct?softirq_action?*);
}
//文件?kernel/softirq.c?中共定義了10個軟中斷
static?struct?softirq_action?softirq_vec[NR_SOFTIRQS];
//NR_SOFTIRQS?是枚舉類型，定義在文件?include/linux/interrupt.h中
enum
{
?HI_SOFTIRQ=0,???   /*?高優先級軟中斷?*/
?TIMER_SOFTIRQ,???  /*?定時器軟中斷?*/
?NET_TX_SOFTIRQ,??  /*?網絡數據發送軟中斷?*/
?NET_RX_SOFTIRQ,??  /*?網絡數據接收軟中斷?*/
?BLOCK_SOFTIRQ,
?BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ,
?TASKLET_SOFTIRQ,?? /*?tasklet?軟中斷?*/
?SCHED_SOFTIRQ,?????/*?調度軟中斷?*/
?HRTIMER_SOFTIRQ,?? /*?高精度定時器軟中斷?*/
?RCU_SOFTIRQ,???????/*?RCU?軟中斷?*/
?NR_SOFTIRQS
};

軟中斷的使用方法如下示：

• 先使用open_softirq函數注冊對應的軟中斷處理函數

• 注冊好軟中斷后，需要通過raise_softirq函數觸發

• 軟中斷一定要在編譯的時候靜態注冊，使用softirq_init函數來靜態注冊

tasklet：是利用軟中斷來實現的另一種下半部機制，兩者之間，建議使用 tasklet，內核使用tasklet_struct結構體來表示tasklet

struct?tasklet_struct
{
?struct?tasklet_struct?*next;?? /*?下一個?tasklet?*/
?unsigned?long?state;???? ????  /*?tasklet?狀態?*/
?atomic_t?count;?????????????   /*?計數器，記錄對?tasklet?的引用數?*/
?void?(*func)(unsigned?long);?? /*?tasklet?執行的函數?*/
?unsigned?long?data;????????????/*?函數?func?的參數?*/
};

tasklet?的使用方法如下示：

• 先定義一個tasklet，然后使用tasklet_init函數初始化tasklet

• 也可用宏DECLARE_TASKLET()來一次性完成tasklet的定義和初始化?

• 在上半部（即中斷處理函數）中調用tasklet_schedule函數使tasklet處理函數在合適的時間運行

tasklet的參考使用示例如下所示：

/*?定義?taselet?*/
struct?tasklet_struct?testtasklet;
/*?tasklet?處理函數?*/
void?testtasklet_func(unsigned?long?data)
{
?/*?tasklet?具體處理內容?*/
}
/*?中斷處理函數?*/
irqreturn_t?test_handler(int?irq,?void?*dev_id)
{
?......
?/*?調度?tasklet?*/
?tasklet_schedule(&testtasklet);
?......
}
/*?驅動入口函數?*/
static?int?__init?xxxx_init(void)
{
?......
?/*?初始化?tasklet?*/
?tasklet_init(&testtasklet,?testtasklet_func,?data);
?/*?注冊中斷處理函數?*/
?request_irq(xxx_irq,?test_handler,?0,?"xxx",?&xxx_dev);
?......
}

?工作隊列：在進程上下文執行，工作隊列將要推后的工作交給一個內核線程去執行，工作隊列允許睡眠或重新調度。因此若你要推后的工作需要睡眠功能，就可選擇工作隊列，否則就只能選擇軟中斷或tasklet

//內核使用?work_struct?結構體表示一個工作
struct?work_struct?{
?atomic_long_t?data;
?struct?list_head?entry;
?work_func_t?func;?? /*?工作隊列處理函數?*/
};

• 先定義一個work，然后使用INIT_WORK()宏函數來初始化工作

• 也可以使用DECLARE_WORK()宏函數一次性完成work的創建和初始化

• 在上半部（即中斷處理函數）中調用schedule_work函數使work處理函數在合適的時間運行

工作隊列的參考使用示例如下所示：

/*?定義工作(work)?*/
struct?work_struct?testwork;
/*?work?處理函數?*/
void?testwork_func_t(struct?work_struct?*work);
{
?/*?work?具體處理內容?*/
}
/*?中斷處理函數?*/
irqreturn_t?test_handler(int?irq,?void?*dev_id)
{
?......
?/*?調度?work?*/
?schedule_work(&testwork);
?......
}
/*?驅動入口函數?*/
static?int?__init?xxxx_init(void)
{
?......
?/*?初始化?work?*/
?INIT_WORK(&testwork,?testwork_func_t);
?/*?注冊中斷處理函數?*/
?request_irq(xxx_irq,?test_handler,?0,?"xxx",?&xxx_dev);
?......
}

?

3. 中斷API函數

request_irq函數：申請中斷，會激活中斷，所以無需手動使能中斷

int?request_irq(unsigned?int??irq,
????irq_handler_t?handler,
????unsigned?long?flags,
????const?char??*name,
????void???*dev)
//irq：要申請中斷的中斷號
//handler：中斷處理函數，中斷發生后會執行此函數
//flags：中斷標志，在include/linux/interrupt.h中定義
//name：中斷名字，設置后可以在/proc/interrupts中看到對應的中斷名字
//dev：若flags設置為IRQF_SHARED的話，dev用來區分不同的中斷
//返回值：0表示中斷申請成功，其他負值表示中斷申請失敗，-EBUSY表示中斷已被申請

free_irq函數：釋放中斷，會刪除中斷處理函數并且禁止中斷

void?free_irq(unsigned?int?irq,
?????void?*dev)
//irq：要釋放的中斷
//dev：若flags設置為IRQF_SHARED的話，dev用來區分不同的中斷
//?????共享中斷只有在釋放最后中斷處理函數的時候才會被禁止掉
//返回值：無

中斷處理函數：申請中斷時需要設置中斷處理函數，格式如下

irqreturn_t?(*irq_handler_t)?(int,?void?*)
//返回值irqreturn_t是一個枚舉類型，共有三種返回值：
enum?irqreturn?{
?IRQ_NONE?=?(0?<0),
?IRQ_HANDLED?=?(1?<0),
?IRQ_WAKE_THREAD?=?(1?<1),
};
typedef?enum?irqreturn?irqreturn_t;
//一般中斷服務函數返回值使用形式為：
return?IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED)

中斷使能與禁止函數

void?enable_irq(unsigned?int?irq);?//使能指定的中斷
void?disable_irq(unsigned?int?irq);?//禁止中斷，會等當前處理函數執行完才返回
void?disable_irq_nosync(unsigned?int?irq);?//禁止中斷，不等執行完，立即返回
local_irq_enable();??//使能當前處理器中斷系統
local_irq_disable();?//禁止當前處理器中斷系統
local_irq_save(flags);?//禁止中斷，并將中斷狀態保存在flags中
local_irq_restore(flags);??//恢復中斷，并將中斷狀態保存在flags中

?

4. 內核中斷使用模板

#interrupt-cells?//指定中斷源的信息?cells?個數
interrupt-controller?//表示當前節點為中斷控制器
interrupts?//指定中斷號，觸發方式等
interrupt-parent?//指定父中斷，也就是中斷控制器

獲取中斷號函數有兩個，如下示：

unsigned?int?irq_of_parse_and_map(struct?device_node?*dev,?int?index)
//dev：設備節點
//index：索引號，通過索引號來指定要獲取的信息
//返回值：中斷號
/*****若使用GPIO中斷，可以下函數來獲取對應中斷號*****/
int?gpio_to_irq(unsigned?int?gpio)
//gpio：要獲取的GPIO編號
//返回值：GPIO對應的中斷號

?