Kernel中断处理模型

 

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_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是设备中断请求号，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。