linux中斷返回

『壹』 linux內核中斷之中斷申請介面

本文基於 RockPI 4A 單板Linux4.4內核介紹中斷申請的常用介面函數。

1、文件

2、定義

說明：

1）、 irq ：要申請的中斷號，可通過 platform_get_irq() 獲取，見「Linux內核中斷之獲取中斷號」。

2）、 handler ：中斷處理函數，發生中斷時，先處理中斷處理函數，然後返回 IRQ_WAKE_THREAD 喚醒中斷處理線程。中斷處理函數盡可能簡單。

中斷處理函數定義： typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);

中斷返回值如下：

3）、 thread_fn ：中斷處理線程，該參數可為NULL。類似於中斷處理函數的下半部分。

4）、 irqflags ：中斷類型標志。

定義文件： include/linux/interrupt.h ，內容如下：

5）、 devname ：中斷名稱，可使用 cat /proc/interrupts 命令查看。

6）、 dev_id ：設備ID，該值唯一。

在使用共享中斷時（即設置 IRQF_SHARED ），必須傳入 dev_id ，在中斷處理和釋放函數中都會使用該參數。

註：

1、 request_threaded_irq() 函數可替代 request_irq 加 tasklet 或 workqueue 的方式。

2、對應的中斷釋放函數為： void free_irq(unsigned int, void *) ，需要和中斷申請函數成對出現。

1、文件

2、定義

說明：

1）、 __must_check ：指調用函數一定要處理函數的返回值，否則編譯器會給出警告。

2）、 request_irq() 函數本質上是中斷處理線程 thread_fn 為空的 request_threaded_irq() 函數。

注 ：

對應的中斷釋放函數為： void free_irq(unsigned int, void *) ，需要和中斷申請函數成對出現。

1、文件

2、定義

說明 ：

devm_request_threaded_irq() 本質上還是使用 request_threaded_irq() 函數實現中斷申請。

兩者區別：

1）多了一個 dev 參數；

2）在設備驅動卸載時，中斷會自動釋放；

3）如果想單獨釋放中斷，可使用 void devm_free_irq(struct device *dev, unsigned int irq, void *dev_id) 函數。

1、文件

2、定義

devm_request_irq() 函數本質上是中斷處理線程 thread_fn 為空的 devm_request_threaded_irq() 函數。

1、獲取中斷號

2、申請中斷

3、中斷處理函數

4、中斷處理線程

5、查看中斷

『貳』 初學linux觸摸屏驅動，請求IRQ_ADC和IRQ_TC中斷總是返回EBUSY，請問怎麼解決啊

是該中斷線被佔用了，可能是其他設備佔用的，把那個地方找到，把中斷線釋放掉就行了

『叄』 Linux下如何強制中斷一個程序的執行（利用按鍵，而不是kill命令）

Linux下強制中斷一個程序的執行使用鍵盤按鍵可以有多種方法。

1、CTRL+C鍵，這相當於發送Terminal信息到當前的程序。比如下圖，在通過find命令查找名稱帶3b76的文件，可以直接按ctrl+c鍵結束掉循環。

『肆』 《Linux設備驅動程序》（十六）-中斷處理

設備與處理器之間的工作通常來說是非同步，設備數據要傳遞給處理器通常來說有以下幾種方法：輪詢、等待和中斷。

讓CPU進行輪詢等待總是不能讓人滿意，所以通常都採用中斷的形式，讓設備來通知CPU讀取數據。

2.6內核的函數參數與現在的參數有所區別，這里都主要介紹概念，具體實現方法需要結合具體的內核版本。

request_irq函數申請中斷，返回0表示申請成功，其他返回值表示申請失敗，其具體參數解釋如下：

flags 掩碼可以使用以下幾個：

快速和慢速處理常式 ：現代內核中基本沒有這兩個概念了，使用SA_INTERRUPT位後，當中斷被執行時，當前處理器的其他中斷都將被禁止。通常不要使用SA_INTERRUPT標志位，除非自己明確知道會發生什麼。

共享中斷 ：使用共享中斷時，一方面要使用SA_SHIRQ位，另一個是request_irq中的dev_id必須是唯一的，不能為NULL。這個限制的原因是：內核為每個中斷維護了一個共享處理常式的列表，常式中的dev_id各不相同，就像設備簽名。如果dev_id相同，在卸載的時候引起混淆（卸載了另一個中斷），當中斷到達時會產生內核OOP消息。

共享中斷需要滿足以下一個條件才能申請成功：

當不需要使用該中斷時，需要使用free_irq釋放中斷。

通常我們會在模塊載入的時候申請安裝中斷處理常式，但書中建議：在設備第一次打開的時候安裝，在設備最後一次關閉的時候卸載。

如果要查看中斷觸發的次數，可以查看 /proc/interrupts 和 /proc/stat。

書中講述了如何自動檢測中斷號，在嵌入式開發中通常都是查看原理圖和datasheet來直接確定。

自動檢測的原理如下：驅動程序通知設備產生中斷，然後查看哪些中斷信號線被觸發了。Linux提供了以下方法來進行探測：

探測工作耗時較長，建議在模塊載入的時候做。

中斷處理函數和普通函數其實差不多，唯一的區別是其運行的中斷上下文中，在這個上下文中有以下注意事項：

中斷處理函數典型用法如下：

中斷處理函數的參數和返回值含義如下：

返回值主要有兩個：IRQ_NONE和IRQ_HANDLED。

對於中斷我們是可以進行開啟和關閉的，Linux中提供了以下函數操作單個中斷的開關：

該方法可以在所有處理器上禁止或啟用中斷。

需要注意的是：

如果要關閉當前處理器上所有的中斷，則可以調用以下方法：

local_irq_save 會將中斷狀態保持到flags中，然後禁用處理器上的中斷；如果明確知道中斷沒有在其他地方被禁用，則可以使用local_irq_disable，否則請使用local_irq_save。

locat_irq_restore 會根據上面獲取到flags來恢復中斷；local_irq_enable 會無條件打開所有中斷。

在中斷中需要做一些工作，如果工作內容太多，必然導致中斷處理所需的時間過長；而中斷處理又要求能夠盡快完成，這樣才不會影響正常的系統調度，這兩個之間就產生了矛盾。

現在很多操作系統將中斷分為兩個部分來處理上面的矛盾：頂半部和底半部。

頂半部就是我們用request_irq來注冊的中斷處理函數，這個函數要求能夠盡快結束，同時在其中調度底半部，讓底半部在之後來進行後續的耗時工作。

頂半部就不再說明了，就是上面的中斷處理函數，只是要求能夠盡快處理完成並返回，不要處理耗時工作。

底半部通常使用tasklet或者工作隊列來實現。

tasklet的特點和注意事項：

工作隊列的特點和注意事項：

『伍』 Linux內核中斷之獲取中斷號

Linux內核中可使用 platform_get_irq() 函數獲取 dts 文件中設置的中斷號。

函數原型： int platform_get_irq(struct platform_device *dev, unsigned int num)

定義文件： driversaseplatform.c

中斷號獲取函數 platform_get_irq() 調用流程如下：

rk3399 使用的是 GICv3 ，對應 irq_domain->name 。

文件： drivers/irqchip/irq-gic-v3.c 。

translate() 函數實現如下：

以 RockPI 4A 單板 Debian 系統Linux 4.4內核中的獲取 HDMI 中斷號為例。

1、查找中斷號

從手冊「Rockchip RK3399 TRM V1.3 Part1.pdf」中，可以查到 HDMI_IRQ 中斷號，即55。

2、 dts 配置

文件： arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399.dtsi

hdmi 使用的是 GIC_SPI 中斷，按照 gic_irq_domain_translate() 函數中處理，需要將中斷號55減去32，得到 dts 中的中斷號23。

註： interrupts = <中斷類型 中斷號 中斷觸發類型 中斷分區(對應哪個CPU cluster，PPI類型中斷特有)>

3、驅動函數

文件： driversgpudrm ockchipdw_hdmi-rockchip.c

此時， irq 返回值為55。

後續會介紹 GIC 和中斷注冊等實現函數。

『陸』 Linux如何及時響應外部中斷

FPGA每隔100us給運行linux的ARM一個中斷，要求在20us內響應中斷，並讀走2000*16bit的數據。
目前主要的問題是，當系統同時發生多個中斷時，會嚴重影響linux對FPGA中斷的響應時間。如何解決？

1、首先想到了ARM的FIQ，它可以打斷IRQ中斷服務程序，保證對外部FIQ的及時響應。但是發現linux只實現了IRQ，沒有顯示FIQ。
linux是從devicetree讀取中斷號，加入中斷向量表的。

interrupts = <0x0 0x32 0x0>;中的第一個欄位0表示非共享中斷，非零表示共享中斷，SDK產生的dts統一為0，此時第二欄位的值比XPS中的小32；如果第一欄位非零，則第二欄位比XPS小16.
最後欄位表示中斷的觸發方式。
IRQ_TYPE_EDGE_RISING =0x00000001,
IRQ_TYPE_EDGE_FALLING =0x00000002,
IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH =0x00000004,
IRQ_TYPE_LEVEL_LOW =0x00000008,
很明顯，devicetree根本沒有提供通知linux有FIQ的渠道。
2、再來看linux的IRQ
linux的中斷分為上半部和下半部，上半部運行在IRQ模式，會屏蔽所有中斷，下半部運行在SVC模式，會重新打開中斷。
也就是說，當一個中斷的上半部正在運行時（不能再次響應中斷），FPGA的中斷是不能被linux響應的；
反過來，當FPGA中斷的上半部正在運行時（不能再次響應中斷），其他的中斷也不能被linux響應；
unsigned long flags;
...
local_irq_save(flags);
....

local_irq_restore(flags);

3.
ARM有七種模式，我們這里只討論SVC、IRQ和FIQ模式。
我們可以假設ARM核心有兩根中斷引腳（實際上是看不見的），一根叫 irq pin, 一根叫fiq pin.
在ARM的cpsr中，有一個I位和一個F位，分別用來禁止IRQ和FIQ的。
先不說中斷控制器，只說ARM核心。正常情況下，ARM核都只是機械地隨著pc的指示去做事情，當CPSR中的I和F位為1的時候，IRQ和FIQ全部處於禁止狀態。無論你在irq
pin和fiq pin上面發什麼樣的中斷信號，ARM是不會理你的，你根本不能打斷他，因為他耳聾了，眼也瞎了。
在I位和F位為0的時候，當irq
pin上有中斷信號過來的時候，就會打斷arm的當前工作，並且切換到IRQ模式下，並且跳到相應的異常向量表（vector)位置去執行代碼。這個過程是自動的，但是返回到被中斷打斷的地方就得您親自動手了。當你跳到異常向量表，處於IRQ的模式的時候，這個時候如果irq
pin上面又來中斷信號了，這個時候ARM不會理你的，irq
pin就跟秘書一樣，ARM核心就像老闆，老闆本來在做事，結果來了一個客戶，秘書打斷它，讓客戶進去了。而這個時候再來一個客戶，要麼秘書不斷去敲門問，要麼客戶走人。老闆第一個客戶沒有會見完，是不會理你的。
但是有一種情況例外，當ARM處在IRQ模式，這個時候fiq pin來了一個中斷信號，fiq
pin是什麼？是快速中斷呀，比如是公安局的來查刑事案件，那才不管你老闆是不是在會見客戶，直接打斷，進入到fiq模式下，並且跳到相應的fiq的異常向量表處去執行代碼。那如果當ARM處理FIQ模式，fiq
pin又來中斷信號，又就是又一批公安來了，那沒戲，都是執法人員，你打不斷我。那如果這個時候irq
pin來了呢？來了也不理呀，正在辦案，還敢來妨礙公務。
所以得出一個結論： IRQ模式只能被FIQ模式打斷，FIQ模式下誰也打不斷。
在打不斷的情況下，irq pin 或 fiq pin隨便你怎麼發中斷信號，都是白發。
所以除了fiq能打斷irq以外，根本沒有所謂中斷嵌套的情況。
Linux不用FIQ,只用到了IRQ。但是我們有時候一個中斷需要處理很長時間，那我們就需要佔用IRQ模式那麼長的時間嗎？沒有，linux在IRQ模式下只是簡單的記錄是什麼中斷，馬上就切換回了SVC模式，換句話說，Linux的中斷處理都是在SVC模式下處理的。
只不過SVC模式下的ISR上半部關閉了當前中斷線，下半部才重新打開