分类： LINUX
2012-11-09 13:35:34
1）外设的处理速度一般慢于CPU
2）CPU不能一直等外部事件
所以设备必须有一种方法来通知CPU它的工作进度，这就是中断。
在Linux驱动程序中，为设备实现一个中断步骤：
1）向内核注册中断
2）实现中断处理函数
CPU如何识别中断：
在Intel X86中可以支持256中向量中断，为了使处理器能使别每种中断源，给它们进行了编号----->叫做中断向量
这些中断向量在Linux中的分配：
1）编号0～31的向量对应于异常和非屏蔽中断
2）编号32～47的向量（即由IO设备引起的中断）分配给屏蔽中断。
3）编号48～255的向量用来标示软中断。
Linux用其中的128或0x80来实现系统调用， 非屏蔽中断的向量和异常的向量是固定的。
异常和中断的区别：
1）异常：是指CPU内部出现的中断，即在CPU执行特定指令时出现的非法情况。同时异常也称为同步中断，因此只有在一条指令执行后才会发出中断 ，不可能在指令执行期间发生异常。
a.产生的原因：
程序的错误产生的（eg:除数为0）
内核必须处理的异常条件产生的(eg:缺页）
b.异常又分为故障和陷阱，它们都不使用中断控制器，也不能被屏蔽
c. X86处理处理器中大约有20中异常。Linux内核必须为每种异常提供一个专门的异常处理程序。
2）中断:也称为异步中断。因此它是由其他硬件设备依照 CPU 时钟信号随机产生，即意味着中断能在指令之间发生。
a.中断又分为外部可屏蔽中断(INTR)和外部非屏蔽中断（NMI）
所用I0设备产生的中断请求均引起可屏蔽中断
硬件故障引起的故障则产生非屏蔽中断。
说明：
在CPU执行一个异常处理程序时，就不再响应其他异常和中断请求服务.那么如果此时发生了一个异常，CPU不能去响应它，又不能把它的信息丢失该怎么办呢？
这是就用到了堆栈，把所有的信息压入栈。等当前异常处理后，才从堆栈中取出信息再响应刚才的异常。(当产生多个非屏蔽中断时，CPU的处理方法同上）
int request_irq ( unsigned int irq, void (*handler)(int, void*, struct pt_regs *)
, unsigned long flags , const char *devname , void *dev_id )
返回0表示成功，或者返回一个错误码
参数：
irq：中断号
handler：中断处理函数 指针
flags：与中断管理有关的各种选项
devname：设备名
dev_id：共享中断时使用
在flags参数中，可以选择一些与中断管理有关的选项
如：
IRQF_DISABLED(SA_INTERRUPT)
如果设置该位，表示是一个“快速”中断处理程序
如果没有，表示是一个“慢速”中断处理程序
IRQF_SHARED(SA_SHIRQ)
该位表示中断可以在设备间共享
快速中断不允许中断嵌套（不被打断）
慢速中断可以中断嵌套，其它类型的中断可以得到服务（默认）
dev_id，共享中断共享中断就是将不同的设备挂到同一个中断信号线上。
Linux对共享的支持主要是为PCI设备服务
共享中断也是通过request_irq函数来注册的，但有三个特别之处：
1）申请共享中断时，必须在flags参数中指定IRQF_SHARED位
2）dev_id参数必须是唯一的
为什么要唯一？
在释放中断时要void free_irq()不然内核不知道你要释放哪个设备（共享中断时有不只一个设备在用这个中断）
3）不能使用disable_irq(unsigned int irq)（这个函数是禁止中断的）
为什么？
如果使用了，共享中断信号线的设备同样无法使用中断，也就是无法正常工作了。
中断处理程序中断处理程序是中断上下文件中运行的，所以它的行为受到某些限制：
1）不能向用户空间发送或者接受数据
2）不能使用可能引起阻塞的函数
3）不能使用可能引起调度的函数
中断函数实现流程：void short_sh_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
/*判断是否是本设备产生了中断*/
value = inb(short_base);
if (!(value & 0x80))
return;
/*清除中断位（如设备支持自动清除，则不需要这步） */
outb(value & 0x7f, short_base);
/*中断处理，通常是数据接收*/
.........
/*唤醒等待数据的进程*/
wake_up_interruptible(&short_queue);
}
void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)；
