Linux 驱动中中断处理的流程是什么？

weixin_32310165 2025-04-17 10:35:18

Linux 驱动中中断处理的流程是什么？包括中断的申请、注册和处理函数的编写。

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在 Linux 驱动中，中断处理是一个重要的机制，用于处理外部硬件设备产生的异步事件。下面详细介绍中断处理的流程，包含中断的申请、注册以及处理函数的编写。

1. 中断号的确定

在进行中断处理之前，需要先确定要处理的中断号。中断号是硬件设备产生中断时的标识，不同的硬件设备有不同的中断号。你可以通过查阅硬件文档、使用系统工具（如 cat /proc/interrupts）或者参考内核文档来获取中断号。

2. 中断处理函数的编写

中断处理函数是在中断发生时被内核调用的函数，其原型如下：

irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev_id);

irq：表示触发中断的中断号。
dev_id：是一个传递给中断处理函数的设备标识符，可用于区分不同的设备。
irqreturn_t：是中断处理函数的返回值类型，常见的返回值有 IRQ_NONE（表示中断未被处理）、IRQ_HANDLED（表示中断已被处理）。

以下是一个简单的中断处理函数示例：

#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/module.h>

static irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    printk(KERN_INFO "Interrupt %d occurred!\n", irq);
    return IRQ_HANDLED;
}

3. 中断的申请与注册

在驱动模块初始化时，需要使用 request_irq 函数来申请和注册中断处理函数。request_irq 函数的原型如下：

int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev_id);

irq：要申请的中断号。
handler：指向中断处理函数的指针。
flags：中断处理的标志，常见的标志有：
- IRQF_SHARED：表示该中断可以被多个设备共享。
- IRQF_TRIGGER_RISING：表示上升沿触发中断。
- IRQF_TRIGGER_FALLING：表示下降沿触发中断。
- IRQF_TRIGGER_HIGH：表示高电平触发中断。
- IRQF_TRIGGER_LOW：表示低电平触发中断。
name：中断的名称，用于在 /proc/interrupts 中显示。
dev_id：传递给中断处理函数的设备标识符，如果使用 IRQF_SHARED 标志，则该参数不能为 NULL。

以下是申请和注册中断的示例代码：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/interrupt.h>

#define MY_IRQ_NUMBER 10  // 假设中断号为 10

static irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    printk(KERN_INFO "Interrupt %d occurred!\n", irq);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init my_driver_init(void) {
    int ret;
    ret = request_irq(MY_IRQ_NUMBER, my_irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING, "my_irq", NULL);
    if (ret) {
        printk(KERN_ERR "Failed to request IRQ %d\n", MY_IRQ_NUMBER);
        return ret;
    }
    printk(KERN_INFO "IRQ %d requested successfully\n", MY_IRQ_NUMBER);
    return 0;
}

4. 中断的释放

在驱动模块卸载时，需要使用 free_irq 函数来释放之前申请的中断。free_irq 函数的原型如下：

void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id);

irq：要释放的中断号。
dev_id：传递给中断处理函数的设备标识符，与 request_irq 中使用的相同。

以下是释放中断的示例代码：

static void __exit my_driver_exit(void) {
    free_irq(MY_IRQ_NUMBER, NULL);
    printk(KERN_INFO "IRQ %d freed\n", MY_IRQ_NUMBER);
}

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");