嵌入式系统开发之中断控制的实现

中断是现代操作系统的一大特点，在嵌入式系统尤为明显，中断函数在驱动程序中的作用非常重要，相当于各种函数的调度中心。在我们的驱动程序中数据包被接 收，数据包发送完毕，buffer分配完成以及其他异常情况都会触发中断而调用中断函数进行处理。其他情况触发中断比较容易理解，下面对buffer分配 完成中断作一些说明。

     现代网络芯片为增加数据吞吐量，在芯片内部都包含一定数量的buffer缓存发送和接收的数据包，在发送数据时网络芯片往往要先分配适当大小的 buffer空间，以接收内核发送的数据，当芯片buffur满时，这些buffer分配命令（芯片的内部寄存器指令）就暂时不能执行，如果芯片缓存数据 因为成功发送或者接收的数据成功传递给上层协议，释放buffer空间，这时buffer分配命令就可以继续执行，一旦执行成功就触发中断告知系统可以向 芯片传送数据了。

     这种机制在现代网络芯片中非常常见，这种机制的实现涉及驱动程序的发送、接收、中断控制等函数。在前面已经介绍过，中断程序是在网络设备初始化被登记的， 被触发调用后主要完成三项工作，一是保存中断现场屏蔽网络芯片的其他中断；二是读取相关寄存器信息，根据寄存器状态判断中断原因并进行处理；三是恢复中断 现场。在我们的DM9000_init()函数中登记的中断控制程序为DM9000_interrupt()，下面结合代码片段简述功能实现。
static void DM9000_interrupt(int irq， void * dev_id， struct pt_regs * regs)
{
    saved_bank = inw( BANK_SELECT );
    DM9000_SELECT_BANK(2);
    saved_pointer = inw( PTR_REG );
    mask = inb( IM_REG );
    outw( 0， INT_REG );
保存中断现场，屏蔽网络芯片产生的所有中断，注意中断屏蔽采用的是硬件屏蔽方式，即靠芯片本身的寄存器来屏蔽中断，而不是靠内核函数disable_irq()来屏蔽中断，这种方式执行效率要高一些。
do {
    status = inb( INT_REG ) & mask;
    if (!status )
        break;
    if (status & IM_RCV_INT) {
        DM9000_rcv(dev);
    } else if (status & IM_TX_INT ) {
        DM9000_tx(dev)
    } else if (status & IM_TX_EMPTY_INT ) {
        lp->stats.collisions += card_stats & 0xF;
    } else if (status & IM_ALLOC_INT ) {
        DM9000_hardware_send_packet( dev );
    } else if (status & IM_RX_OVRN_INT ) {
        lp->stats.rx_errors++;
        lp->stats.rx_fifo_errors++;
    } else if (status & IM_MDINT ) {
        DM9000_phy_interrupt(dev);
    }
} while ( timeout -- );
这段代码是中断控制的关键，读取中断状态进行比较，针对6种中断原因进行了相关处理，这些处理或者调用相关函数完成，或者仅对priv结构中的struct enet_statistics操作，作相关数据统计。
DM9000_SELECT_BANK( 2 );
outw( mask << 8， INT_REG );
outb( mask， IM_REG );
outw( saved_pointer， PTR_REG );
DM9000_SELECT_BANK( saved_bank );
这段代码恢复中断现场。
对 于中断程序还有几点需要注意就是，DM9000采用的是硬屏蔽模式也就是通过对寄存器操作，实现中断屏蔽功能。中断状态寄存器和中断屏蔽寄存器共用一个地 址，高位为屏蔽寄存器，低位为状态寄存器，状态寄存器只读，所以代码outw（0，INT_REG）进行的字操作（16位）实际是把屏蔽寄存器全部关 闭，inb（INT_REG）进行的字节操作（8位）读入的是状态寄存器的内容。前面已述及S3C2440芯片没有端口地址空间，也不提供专门的out、 in等端口操作指令。
基于此，驱动程序在头文件中不得不定义一系列宏来完成端口操作。这里使用的Outw和inb就是这样的宏，由于S3C2440芯片端口和内存具有统一的地址空间，所以这些宏进行的其实是地址间的赋值操作。
DM9000_rcv(dev)
DM9000_hardware_send_packet( dev )
DM9000_phy_interrupt(dev)
DM9000_tx(dev)
这 四个函数分别对应相应的中断处理，第一个是收到数据包的处理函数和第二个是buffer分配成功的处理函数，这两个函数在后面的相关章节中还会详细介绍。 第三个DM9000_phy_interrupt（dev）处理物理连接引起的中断，例如失去载波、连接中断等。第四个DM9000_tx（dev）发送 完成中断的处理程序，这个函数本来最重要的功能是释放已发送数据包占用的buffer，但是由于我们使用了DM9000提供的自动释放功能，所以这个函数 就只剩处理发送出现的异常情况（例如多次collision）等的功能了。限于篇幅，第三、第四个函数就不再详细介绍。