linux Kernel中断处理流程

Kernel 中断处理图

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。 include/asm/irq.h中定义了各中断号。

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