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Linux设备驱动开发-中断

news 来源：原创 2025/5/16 21:51:22

中断的核心是保存现场，处理现场，恢复现场

流程：

1.设置中断源

2.设置中断控制器（屏蔽，优先级）

3.设置 cpu 总开关（使能中断）

4.产生中断

5.cpu 每执行完一条指令都会检查是否有中断/异常产生

6.发现中断/异常产生，跳到相应地址（跳转指令）执行处理

7.跳转执行其他函数（保存现场，处理，恢复现场）

规则：

1.中断不能嵌套（可能出现栈溢出）

2.中断的处理要快

3.网卡这样耗时的中断可以分成上半部和下半部（使用内核线程处理，下半部可以被其他中断打断）

4.硬件中断处理完后会顺带处理软件中断

5.上半部和下半部执行次数是 n 比 1 的关系

6.内核通过 GIC 区分不同的中断

中断类型：

1.PPI：私有中断，只能到达指定中断处理器

2.SPI：共享中断，可以到达多个中断处理器

3.SGI：cpu 核之间的中断通信

使用方法：

在设备树声明中断，中断会发到父亲中断控制器

interrupt-controller;//表示自己是中断控制器
#interrupt-cell = <3>//用多少位表示中断
interrupt-parent = <&test>//父亲中断控制器
interrupts = <GIC_SPI 89 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;//中断类型 中断号 触发类型

触发类型：1 表示上升沿触发，2 表示下降沿触发，3 表示高电平触发，4 表示低电平触发，多种触发按位或即可

设备树匹配后，在 probe 函数中使用platform_get_resource 可以获得中断资源，i2c 和 spi 驱动也是在 probe 函数中取出中断信息，调用的函数稍有不同，中断信息会保存在 i2c_client 和 spi_device 结构体中

对于 gpio 还可以手动使用 gpio_to_irq 或 gpiod_to_irq 去解析设备树获得中断号

/ drivers / base / platform.c

struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev,
				       unsigned int type, unsigned int num)
{
	u32 i;

	for (i = 0; i < dev->num_resources; i++) {
		struct resource *r = &dev->resource[i];

		if (type == resource_type(r) && num-- == 0)
			return r;
	}
	return NULL;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_get_resource);

在获得中断号之后就可以去注册中断处理函数了

/ include / linux / interrupt.h

static inline int __must_check
request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,
	    const char *name, void *dev)
{
	return request_threaded_irq(irq, handler, NULL, flags, name, dev);
}

可以直接调用request_threaded_irq，在第三个参数传入一个线程回调（下半部）就可以让内核帮我们创建一个线程去执行下半部处理