request_irq（）——注册中断服务

在 2.4 内核和 2.6内核中都使用 request_irq() 函数来注册中断服务函数。在 2.4 内核中，需要包含的头文件是 #include <linux/sched.h> ，2.6 内核中需要包含的头文件则是
#include <linux/interrupt.h> 。函数原型如下：

• 2.4 内核

int request_irq (unsigned int irq, void (*handler)(int, void *, struct pt_regs *), unsigned long frags, const char *device, void *dev_id);

• 2.6 内核

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

参数说明：

在发生对应于第 1个参数 irq 的中断时，则调用第 2 个参数 handler 指定的中断服务函数(也就是把 handler() 中断服务函数注册到内核中 )。

第 3 个参数 flags 指定了快速中断或中断共享等中断处理属性。在 2.6 教新的内核里(我的是 2.6.27 ~ 2.6.31 )，在 linux/interrupt.h 中定义操作这个参数的宏如下：

引用

/*
* These flags used only by the kernel as part of the
* irq handling routines.
*
* IRQF_DISABLED - keep irqs disabled when calling the action handler
* IRQF_SAMPLE_RANDOM - irq is used to feed the random generator
* IRQF_SHARED - allow sharing the irq among several devices
* IRQF_PROBE_SHARED - set by callers when they expect sharing mismatches to occur
* IRQF_TIMER - Flag to mark this interrupt as timer interrupt
* IRQF_PERCPU - Interrupt is per cpu
* IRQF_NOBALANCING - Flag to exclude this interrupt from irq balancing
* IRQF_IRQPOLL - Interrupt is used for polling (only the interrupt that is
*                registered first in an shared interrupt is considered for
*                performance reasons)
*/
#define IRQF_DISABLED           0x00000020
#define IRQF_SAMPLE_RANDOM      0x00000040
#define IRQF_SHARED             0x00000080
#define IRQF_PROBE_SHARED       0x00000100
#define IRQF_TIMER              0x00000200
#define IRQF_PERCPU             0x00000400
#define IRQF_NOBALANCING        0x00000800
#define IRQF_IRQPOLL            0x00001000

早期一点的 2.6 内核这里一般以 SA_ 前缀开头，如：
SA_INTERRUPT   表示禁止其他中断；(对应于 IRQF_DISABLED )
SA_SHIRQ             表示共享相同的中断号 (对应于 IRQF_SHARED )
SA_SAMPLE_RANDOM   此宏会影响到 RANDOM 的处理( 对应于 IRQF_SAMPLE_RANDOM )。

第 4 个参数 name 通常是设备驱动程序的名称。改值用在 /proc/interrupt 系统 (虚拟) 文件上，或内核发生中断错误时使用。

第 5 个参数 dev_id 可作为共享中断时的中断区别参数，也可以用来指定中断服务函数需要参考的数据地址。

返回值：
函数运行正常时返回 0 ，否则返回对应错误的负值。

示例代码片段：

引用

irqreturn_t xxx_interrupt (int irq, void *dev_id)
{
        ...

        return (IRQ_HANDLED);
}

int xxx_open (struct inode *inode, struct file *filp)
{
        if (!request_irq (XXX_IRQ, xxx_interruppt, IRQF_DISABLED, "xxx", NULL)) {

                /*正常注册*/
        }

        return (0);
}

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内核中的中断处理模型

内核版本： Linux 2.6.19

Kernel中断处理模型结构图如下：

下面简单介绍一下：

1． Linux定义了名字为irq_desc的中断例程描述符表：(include/linux/irq.h)

 struct irqdesc irq_desc[NR_IRQS];

NR_IRQS表示中断源的数目。

2． irq_desc［］是一个指向irq_desc结构的数组， irq_desc结构是各个设备中断服务例程的描述符。

struct irq_desc {
 irq_flow_handler_t handle_irq;
 struct irq_chip *chip;
 void *handler_data;
 void *chip_data;
 struct irqaction *action; 
 unsigned int status;

 unsigned int depth; 
 unsigned int wake_depth; 
 unsigned int irq_count; 
 unsigned int irqs_unhandled;
 spinlock_t lock;
#ifdef CONFIG_SMP
 cpumask_t affinity;
 unsigned int cpu;
#endif
#if defined(CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ) || defined(CONFIG_IRQBALANCE)
 cpumask_t pending_mask;
#endif
#ifdef CONFIG_PROC_FS
 struct proc_dir_entry *dir;
#endif
 const char *name;
} ____cacheline_aligned;

Irq_desc结构体中的成员action指向该中断号对应的irqaction结构体链表。Irqaction结构体定义如下：

// include/linux/interrupt.h
struct irqaction {
 irq_handler_t handler; // 指向中断服务程序 
 unsigned long flags; // 中断标志 
 unsigned long mask; // 中断掩码 
 const char *name; // I/O设备名

 void *dev_id; // 设备标识
 struct irqaction *next; // 指向下一个描述符

 int irq; // IRQ线 
 struct proc_dir_entry *dir; // 指向IRQn相关的/proc/irq/n目录的描述符
};

 其中关键的handler成员指向了该设备的中断服务程序，由执行request_irq时建立。

3． 在驱动程序初始化时，若使用到中断，通常调用函数request_irq（）建立该驱动程序对应的irqaction结构体，并把它登记到irq_desc [irq_num]->action链表中。Iqr_num为驱动程序申请的中断号。

request_irq（）函数的原型如下：

// kernel/irq/manage.c
int request_irq(unsigned int irq,
 irqreturn_t (*handler)(int, void *, struct pt_regs *),
 unsigned long irqflags,
 const char *devname,
 void *dev_id);

 参数irq是设备中断求号，在向irq_desc []数组登记时，它做为数组的下标。把中断号为irq的irqaction结构体的首地址写入irq_desc [irq]->action。这样就把设备的中断请求号与该设备的中断服务例程irqaction联系在一起了。

 这样当CPU接收到中断请求后，就可以根据中断号通过irq_desc []找到该设备的中断服务程序。流程如上图所示。

4． 关于共享中断

共享中断的不同设备的iqraction结构体都会添加进该中断号对应的irq_desc结构体的action成员所指向的irqaction链表内。当内核发生中断时，它会依次调用该链表内所有的handler函数。因此，若驱动程序需要使用共享中断机制，其中断处理函数必须有能力识别是否是自己的硬件产生了中断。通常是通过读取该硬件设备提供的中断flag标志位进行判断。