看了一些網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于linux中斷實(shí)現(xiàn)的文章，感覺有一些寫的非常好，在這里首先感謝他們的無私付出，然后也想再補(bǔ)充自己對(duì)一些問題的理解。先從函數(shù)注冊(cè)引出問題吧。

一、中斷注冊(cè)方法

在linux內(nèi)核中用于申請(qǐng)中斷的函數(shù)是request_irq（），函數(shù)原型在Kernel/irq/manage.c中定義：

int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
???????????????????????? unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id)

irq是要申請(qǐng)的硬件中斷號(hào)。

handler是向系統(tǒng)注冊(cè)的中斷處理函數(shù)，是一個(gè)回調(diào)函數(shù)，中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)調(diào)用這個(gè)函數(shù)，dev_id參數(shù)將被傳遞給它。

irqflags是中斷處理的屬性，若設(shè)置了IRQF_DISABLED （老版本中的SA_INTERRUPT，本版zhon已經(jīng)不支持了），則表示中斷處理程序是快速處理程序，快速處理程序被調(diào)用時(shí)屏蔽所有中斷，慢速處理程序不屏蔽；若設(shè)置了IRQF_SHARED （老版本中的SA_SHIRQ），則表示多個(gè)設(shè)備共享中斷，若設(shè)置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的SA_SAMPLE_RANDOM），表示對(duì)系統(tǒng)熵有貢獻(xiàn)，對(duì)系統(tǒng)獲取隨機(jī)數(shù)有好處。（這幾個(gè)flag是可以通過或的方式同時(shí)使用的）

dev_id在中斷共享時(shí)會(huì)用到，一般設(shè)置為這個(gè)設(shè)備的設(shè)備結(jié)構(gòu)體或者NULL。

devname設(shè)置中斷名稱，在cat /proc/interrupts中可以看到此名稱。

request_irq()返回0表示成功，返回-INVAL表示中斷號(hào)無效或處理函數(shù)指針為NULL，返回-EBUSY表示中斷已經(jīng)被占用且不能共享。

關(guān)于中斷注冊(cè)的例子，大家可在內(nèi)核中搜索下request_irq。

在編寫驅(qū)動(dòng)的過程中，比較容易產(chǎn)生疑惑的地方是：

1、中斷向量表在什么位置？是如何建立的？
??????? 2、從中斷開始，系統(tǒng)是怎樣執(zhí)行到我自己注冊(cè)的函數(shù)的？
??????? 3、中斷號(hào)是如何確定的？對(duì)于硬件上有子中斷的中斷號(hào)如何確定？
??????? 4、中斷共享是怎么回事，dev_id的作用是？

本文以2.6.26內(nèi)核和S3C2410處理器為例，為大家講解這幾個(gè)問題。

二、異常向量表的建立

在ARM V4及V4T以后的大部分處理器中，中斷向量表的位置可以有兩個(gè)位置：一個(gè)是0，另一個(gè)是0xffff0000。可以通過CP15協(xié)處理器c1寄存器中V位(bit[13])控制。V和中斷向量表的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

V=0??????? ～??????? 0x00000000~0x0000001C
??????? V=1??????? ～??????? 0xffff0000~0xffff001C

arch/arm/mm/proc-arm920.S中

.section ".text.init", #alloc, #execinstr
??????? __arm920_setup:
??????? …… orr?????? r0, r0, #0x2100????????????? @ ..1. ...1 ..11 ...1

//bit13=1 中斷向量表基址為0xFFFF0000。R0的值將被付給CP15的C1.

在linux中，向量表建立的函數(shù)為：

init/main.c->start_kernel()->trap_init()

void __init trap_init(void)
??????? {?
???????????????? unsigned long vectors = CONFIG_VECTORS_BASE;
???????????????? ……?
???????????????? memcpy((void *)vectors, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start);
??????????????? memcpy((void *)vectors + 0x200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start);
???????????????? ....
??????? }

在2.6.26內(nèi)核中CONFIG_VECTORS_BASE最初是在各個(gè)平臺(tái)的配置文件中設(shè)定的，如：

arch/arm/configs/s3c2410_defconfig中

CONFIG_VECTORS_BASE=0xffff0000

__vectors_end 至 __vectors_start之間為異常向量表。

位于arch/arm/kernel/entry-armv.S

.globl __vectors_start
__vectors_start:
??????? swi SYS_ERROR0:
??????? b vector_und + stubs_offset //復(fù)位異常:
??????? ldr pc, .LCvswi + stubs_offset??????? //未定義指令異常:
??????? b vector_pabt + stubs_offset??????? //軟件中斷異常:
??????? b vector_dabt + stubs_offset??????? //數(shù)據(jù)異常:
??????? b vector_addrexcptn + stubs_offset??????? //保留:
??????? b vector_irq + stubs_offset??????? //普通中斷異常:
??????? b vector_fiq + stubs_offset??????? //快速中斷異常:
??????? .globl __vectors_end:
__vectors_end:

__stubs_end 至 __stubs_start之間是異常處理的位置。也位于文件arch/arm/kernel/entry-armv.S中。vector_und、vector_pabt、vector_irq、vector_fiq都在它們中間。

stubs_offset值如下：

.equ stubs_offset, __vectors_start + 0x200 - __stubs_start

stubs_offset是如何確定的呢？（引用網(wǎng)絡(luò)上的一段比較詳細(xì)的解釋）

當(dāng)匯編器看到B指令后會(huì)把要跳轉(zhuǎn)的標(biāo)簽轉(zhuǎn)化為相對(duì)于當(dāng)前PC的偏移量（±32M）寫入指令碼。從上面的代碼可以看到中斷向量表和stubs都發(fā)生了代碼搬移，所以如果中斷向量表中仍然寫成b vector_irq，那么實(shí)際執(zhí)行的時(shí)候就無法跳轉(zhuǎn)到搬移后的vector_irq處，因?yàn)橹噶畲a里寫的是原來的偏移量，所以需要把指令碼中的偏移量寫成搬移后的。我們把搬移前的中斷向量表中的irq入口地址記irq_PC,它在中斷向量表的偏移量就是irq_PC-vectors_start, vector_irq在stubs中的偏移量是vector_irq-stubs_start，這兩個(gè)偏移量在搬移前后是不變的。搬移后 vectors_start在0xffff0000處，而stubs_start在0xffff0200處，所以搬移后的vector_irq相對(duì)于中斷 向量中的中斷入口地址的偏移量就是，200+vector_irq在stubs中的偏移量再減去中斷入口在向量表中的偏移量，即200+ vector_irq-stubs_start-irq_PC+vectors_start = (vector_irq-irq_PC) + vectors_start+200-stubs_start,對(duì)于括號(hào)內(nèi)的值實(shí)際上就是中斷向量表中寫的vector_irq，減去irq_PC是由匯編器完成的，而后面的 vectors_start+200-stubs_start就應(yīng)該是stubs_offset，實(shí)際上在entry-armv.S中也是這樣定義的。

三、中斷處理過程

這一節(jié)將以S3C2410為例，描述linux-2.6.26內(nèi)核中，從中斷開始，中斷是如何一步一步執(zhí)行到我們注冊(cè)函數(shù)的。

3.1 中斷向量表 arch\arm\kernel\entry-armv.S

__vectors_start:
???????????? swi SYS_ERROR0
???????????? b??? vector_und + stubs_offset
???????????? ldr pc, .LCvswi + stubs_offset
???????????? b??? vector_pabt + stubs_offset
???????????? b??? vector_dabt + stubs_offset
???????????? b??? vector_addrexcptn + stubs_offset
???????????? b??? vector_irq + stubs_offset?
???????????? b??? vector_fiq + stubs_offset
???????????? .globl?? __vectors_end
??????? __vectors_end:

中斷發(fā)生后，跳轉(zhuǎn)到b vector_irq + stubs_offset的位置執(zhí)行。注意現(xiàn)在的向量表的初始位置是0xffff0000。

3.2 中斷跳轉(zhuǎn)的入口位置 arch\arm\kernel\entry-armv.S

.globl?? __stubs_start
??? __stubs_start:
???? /*
???? * Interrupt dispatcher
???? */
???????????? vector_stub??? irq, IRQ_MODE, 4?@IRQ_MODE在include\asm\ptrace.h中定義：0x12
???????????? .long??? __irq_usr @ 0 (USR_26 / USR_32)
???????????? .long??? __irq_invalid @ 1 (FIQ_26 / FIQ_32)
???????????? .long??? __irq_invalid @ 2 (IRQ_26 / IRQ_32)
???????????? .long??? __irq_svc @ 3 (SVC_26 / SVC_32)
???????????? .long??? __irq_invalid @ 4
???????????? .long??? __irq_invalid @ 5
???????????? .long??? __irq_invalid @ 6
???????????? .long??? __irq_invalid @ 7
???????????? .long??? __irq_invalid @ 8
???????????? .long??? __irq_invalid @ 9
???????????? .long __irq_invalid @ a
???????????? .long __irq_invalid @ b
???????????? .long __irq_invalid @ c
???????????? .long __irq_invalid @ d
???????????? .long __irq_invalid @ e
???????????? .long __irq_invalid @ f

上面代碼中vector_stub宏的定義為：

.macro vector_stub, name, mode, correction=0
???????????? .align 5
??????? vector_\name:
???????????? .if \correction
???????????? sub lr, lr, #\correction
???????????? .endif
???????????? @
???????????? @ Save r0, lr_ (parent PC) and spsr_
???????????? @ (parent CPSR)
???????????? @
???????????? stmia sp, {r0, lr} @ save r0, lr
???????????? mrs lr, spsr
???????????? str lr, [sp, #8] @ save spsr
???????????? @
???????????? @ Prepare for SVC32 mode. IRQs remain disabled.
???????????? @
???????????? mrs r0, cpsr
???????????? eor r0, r0, #(\mode ^ SVC_MODE)
???????????? msr spsr_cxsf, r0 @為后面進(jìn)入svc模式做準(zhǔn)備

@
???????????? @ the branch table must immediately follow this code
????????????? @
???????????? and lr, lr, #0x0f @進(jìn)入中斷前的mode的后4位
???????????? @#define USR_MODE 0x00000010
???????????? @#define FIQ_MODE 0x00000011
???????????? @#define IRQ_MODE 0x00000012
???????????? @#define SVC_MODE 0x00000013
???????????? @#define ABT_MODE 0x00000017
???????????? @#define UND_MODE 0x0000001b
???????????? @#define SYSTEM_MODE 0x0000001f
???????????? mov r0, sp
???????????? ldr lr, [pc, lr, lsl #2] @如果進(jìn)入中斷前是usr，則取出PC+4*0的內(nèi)容，即__irq_usr @如果進(jìn)入中斷前是svc，則取出PC+4*3的內(nèi)容，即__irq_svc
???????????? movs pc, lr @ 當(dāng)指令的目標(biāo)寄存器是PC，且指令以S結(jié)束，則它會(huì)把@ spsr的值恢復(fù)給cpsr branch to handler in SVC mode
???????????? .endm
???????????? .globl __stubs_start
?????? __stubs_start:
?????? /*
?????? * Interrupt dispatcher
?????? */
???????????? vector_stub irq, IRQ_MODE, 4
???????????? .long __irq_usr @ 0 (USR_26 / USR_32)
???????????? .long __irq_invalid @ 1 (FIQ_26 / FIQ_32)
???????????? .long __irq_invalid @ 2 (IRQ_26 / IRQ_32)
???????????? .long __irq_svc @ 3 (SVC_26 / SVC_32)

用“irq, IRQ_MODE, 4”代替宏vector_stub中的“name, mode, correction”，找到了我們中斷處理的入口位置為vector_irq（宏里面的vector_\name）。
從上面代碼中的注釋可以看出，根據(jù)進(jìn)入中斷前的工作模式不同，程序下一步將跳轉(zhuǎn)到_irq_usr 、或__irq_svc等位置。我們先選擇__irq_usr作為下一步跟蹤的目標(biāo)。

3.3 __irq_usr的實(shí)現(xiàn) arch\arm\kernel\entry-armv.S

__irq_usr:
???????????? usr_entry @后面有解釋
kuser_cmpxchg_check
?????? #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
bl trace_hardirqs_off
?????? #endif
get_thread_info tsk @獲取當(dāng)前進(jìn)程的進(jìn)程描述符中的成員變量thread_info的地址，并將該地址保存到寄存器tsk等于r9（在entry-header.S中定義）
?????? #ifdef CONFIG_PREEMPT//如果定義了搶占，增加搶占數(shù)值
???????????? ldr r8, [tsk, #TI_PREEMPT] @ get preempt count
???????????? add r7, r8, #1 @ increment it
???????????? str r7, [tsk, #TI_PREEMPT]
?????? #endif

irq_handler @中斷處理，我們最關(guān)心的地方，3.4節(jié)有實(shí)現(xiàn)過程。?
????? #ifdef CONFIG_PREEMPT
???????????? ldr r0, [tsk, #TI_PREEMPT]
???????????? str r8, [tsk, #TI_PREEMPT]
???????????? teq r0, r7
???????????? strne r0, [r0, -r0]
????? #endif
????? #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
???????????? bl trace_hardirqs_on
?????? #endif

mov why, #0

b?ret_to_user @中斷處理完成，返回中斷產(chǎn)生的位置，3.7節(jié)有實(shí)現(xiàn)過程

上面代碼中的usr_entry是一個(gè)宏，主要實(shí)現(xiàn)了將usr模式下的寄存器、中斷返回地址保存到堆棧中。

.macro?usr_entry
?????? sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE @ S_FRAME_SIZE的值在arch\arm\kernel\asm-offsets.c
?????? @ 中定義 DEFINE(S_FRAME_SIZE, sizeof(struct pt_regs));實(shí)際上等于72

stmib sp, {r1 - r12}
???????????? ldmia r0, {r1 - r3}
???????????? add r0, sp, #S_PC @ here for interlock avoidance
???????????? mov r4, #-1 @ "" "" "" ""

str r1, [sp] @ save the "real" r0 copied
???????????? @ from the exception stack

@
???????????? @ We are now ready to fill in the remaining blanks on the stack:
???????????? @
???????????? @ r2 - lr_, already fixed up for correct return/restart
???????????? @ r3 - spsr_
???????????? @ r4 - orig_r0 (see pt_regs definition in ptrace.h)
???????????? @
???????????? @ Also, separately save sp_usr and lr_usr
???????????? @
???????????? stmia r0, {r2 - r4}
???????????? stmdb r0, {sp, lr}^

@
???????????? @ Enable the alignment trap while in kernel mode
???????????? @
alignment_trap r0

@
???????????? @ Clear FP to mark the first stack frame
???????????? @
???????????? zero_fp
???????????? .endm

上面的這段代碼主要在填充結(jié)構(gòu)體pt_regs ，這里提到的struct pt_regs，在include/asm/ptrace.h中定義。此時(shí)sp指向struct pt_regs。

struct pt_regs {
????????????????????????? long uregs[18];
???????????? };
?????? #define ARM_cpsr uregs[16]
?????? #define ARM_pc uregs[15]
?????? #define ARM_lr uregs[14]
?????? #define ARM_sp uregs[13]
?????? #define ARM_ip uregs[12]
?????? #define ARM_fp uregs[11]
?????? #define ARM_r10 uregs[10]
?????? #define ARM_r9 uregs[9]
?????? #define ARM_r8 uregs[8]
?????? #define ARM_r7 uregs[7]
?????? #define ARM_r6 uregs[6]
?????? #define ARM_r5 uregs[5]
?????? #define ARM_r4 uregs[4]
?????? #define ARM_r3 uregs[3]
?????? #define ARM_r2 uregs[2]
?????? #define ARM_r1 uregs[1]
?????? #define ARM_r0 uregs[0]
?????? #define ARM_ORIG_r0 uregs[17]

3.4 irq_handler的實(shí)現(xiàn)過程，arch\arm\kernel\entry-armv.S

.macro?irq_handler
????????????? get_irqnr_preamble r5, lr
????????????? @在include/asm/arch-s3c2410/entry-macro.s中定義了宏get_irqnr_preamble為空操作，什么都不做
????????????? 1: get_irqnr_and_base r0, r6, r5, lr @判斷中斷號(hào)，通過R0返回，3.5節(jié)有實(shí)現(xiàn)過程
????????????? movne r1, sp
????????????? @
????????????? @ routine called with r0 = irq number, r1 = struct pt_regs *
????????????? @
????????????? adrne lr, 1b
bne asm_do_IRQ @進(jìn)入中斷處理。?
?????? ……?
????????????? .endm

3.5 get_irqnr_and_base中斷號(hào)判斷過程，include/asm/arch-s3c2410/entry-macro.s

.macro get_irqnr_and_base, irqnr, irqstat, base, tmp
????????????? mov \base, #S3C24XX_VA_IRQ
????????????? @@ try the interrupt offset register, since it is there
????????????? ldr \irqstat, [ \base, #INTPND ]
????????????? teq \irqstat, #0
????????????? beq 1002f
????????????? ldr \irqnr, [ \base, #INTOFFSET ]?@通過判斷INTOFFSET寄存器得到中斷位置
????????????? mov \tmp, #1
????????????? tst \irqstat, \tmp, lsl \irqnr
????????????? bne 1001f
????????????? @@ the number specified is not a valid irq, so try
????????????? @@ and work it out for ourselves
????????????? mov \irqnr, #0 @@ start here
????????????? @@ work out which irq (if any) we got
????????????? movs \tmp, \irqstat, lsl#16
????????????? addeq \irqnr, \irqnr, #16
????????????? moveq \irqstat, \irqstat, lsr#16
????????????? tst \irqstat, #0xff
????????????? addeq \irqnr, \irqnr, #8
????????????? moveq \irqstat, \irqstat, lsr#8
????????????? tst \irqstat, #0xf
????????????? addeq \irqnr, \irqnr, #4
????????????? moveq \irqstat, \irqstat, lsr#4
????????????? tst \irqstat, #0x3
????????????? addeq \irqnr, \irqnr, #2
????????????? moveq \irqstat, \irqstat, lsr#2
????????????? tst \irqstat, #0x1
????????????? addeq \irqnr, \irqnr, #1
????????????? @@ we have the value
????? 1001:

adds \irqnr, \irqnr, #IRQ_EINT0 @加上中斷號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)值，得到最終的中斷號(hào)，注意：此時(shí)沒有考慮子中斷的具體情況，（子中斷的問題后面會(huì)有講解）。IRQ_EINT0在include/asm/arch-s3c2410/irqs.h中定義.從這里可以看出，中斷號(hào)的具體值是有平臺(tái)相關(guān)的代碼決定的，和硬件中斷掛起寄存器中的中斷號(hào)是不等的。

1002:
????????????? @@ exit here, Z flag unset if IRQ
????????? .endm

3.6?asm_do_IRQ實(shí)現(xiàn)過程，arch/arm/kernel/irq.c

asmlinkage void __exception?asm_do_IRQ(unsigned int irq, struct pt_regs *regs)
??????? {
????????????? struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
????????????? struct irq_desc *desc = irq_desc + irq;//根據(jù)中斷號(hào)找到對(duì)應(yīng)的irq_desc
????????????? /*
????????????? * Some hardware gives randomly wrong interrupts. Rather
????????????? * than crashing, do something sensible.
????????????? */
????????????? if (irq >= NR_IRQS)
????????????? desc = &bad_irq_desc;
????????????? irq_enter();//沒做什么特別的工作，可以跳過不看
????????????? desc_handle_irq(irq, desc);//?根據(jù)中斷號(hào)和desc進(jìn)入中斷處理
????????????? /* AT91 specific workaround */
????????????? irq_finish(irq);
????????????? irq_exit();
????????????? set_irq_regs(old_regs);
?????? }

static inline void?desc_handle_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
???????? {
???????????????????? desc->handle_irq(irq, desc);//中斷處理?
????????? }

上述asmlinkage void __exception asm_do_IRQ(unsigned int irq, struct pt_regs *regs)使用了asmlinkage標(biāo)識(shí)。那么這個(gè)標(biāo)識(shí)的含義如何理解呢？
該符號(hào)定義在kernel/include/linux/linkage.h中，如下所示：

#include //各個(gè)具體處理器在此文件中定義asmlinkage
??????? #ifdef __cplusplus
??????? #define CPP_ASMLINKAGE extern "C"
??????? #else
??????? #define CPP_ASMLINKAGE
??????? #endif

#ifndef asmlinkage//如果以前沒有定義asmlinkage
??????? #define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE
??????? #endif

對(duì)于ARM處理器的，沒有定義asmlinkage，所以沒有意義（不要以為參數(shù)是從堆棧傳遞的，對(duì)于ARM平臺(tái)來說還是符合ATPCS過程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)，通過寄存器傳遞的）。

但對(duì)于X86處理器的中是這樣定義的：

#define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE __attribute__((regparm(0)))

表示函數(shù)的參數(shù)傳遞是通過堆棧完成的。

3.7 描述3.3節(jié)中的ret_to_user?中斷返回過程，/arch/arm/kernel/entry-common.S

ENTRY(ret_to_user)
??????? ret_slow_syscall:
????????????? disable_irq @ disable interrupts
????????????? ldr r1, [tsk, #TI_FLAGS]
????????????? tst r1, #_TIF_WORK_MASK
????????????? bne work_pending
??????? no_work_pending:
????????????? /* perform architecture specific actions before user return */
????????????? arch_ret_to_user r1, lr

@ slow_restore_user_regs
????????????? ldr r1, [sp, #S_PSR] @ get calling cpsr
????????????? ldr lr, [sp, #S_PC]! @ get pc
????????????? msr spsr_cxsf, r1 @ save in spsr_svc
????????????? ldmdb sp, {r0 - lr}^ @ get calling r0 - lr
????????????? mov r0, r0
????????????? add sp, sp, #S_FRAME_SIZE - S_PC
????????????? movs pc, lr @ return & move spsr_svc into cpsr

第三章主要跟蹤了從中斷發(fā)生到調(diào)用到對(duì)應(yīng)中斷號(hào)的desc->handle_irq(irq, desc)中斷函數(shù)的過程。后面的章節(jié)還會(huì)繼續(xù)講解后面的內(nèi)容。

四、中斷處理模型

要想弄清楚desc->handle_irq(irq, desc)和我們注冊(cè)的中斷有什么關(guān)聯(lián)，就要了解中斷處理模型了。

4.1 中斷處理模型結(jié)構(gòu)

中斷處理模型如下圖所示，

其中NR_IRQS表示最大的中斷號(hào)，在include/asm/arch/irq.h中定義。

irq_desc［］是一個(gè)指向irq_desc_t結(jié)構(gòu)的數(shù)組， irq_desc_t結(jié)構(gòu)是各個(gè)設(shè)備中斷服務(wù)例程的描述符。Irq_desc_t結(jié)構(gòu)體中的成員action指向該中斷號(hào)對(duì)應(yīng)的irqaction結(jié)構(gòu)體鏈表。Irqaction結(jié)構(gòu)體定義在include/linux/interrupt.h中，如下：

truct irqaction {
irq_handler_t handler; //中斷處理函數(shù)，注冊(cè)時(shí)提供
unsigned long flags; //中斷標(biāo)志，注冊(cè)時(shí)提供
cpumask_t mask; //中斷掩碼
const char *name; //中斷名稱
void *dev_id; //設(shè)備id，本文后面部分介紹中斷共享時(shí)會(huì)詳細(xì)說明這個(gè)參數(shù)的作用
struct irqaction *next; //如果有中斷共享，則繼續(xù)執(zhí)行，
int irq; //中斷號(hào)，注冊(cè)時(shí)提供
struct proc_dir_entry *dir; //指向IRQn相關(guān)的/proc/irq/n目錄的描述符
};

在注冊(cè)中斷號(hào)為irq的中斷服務(wù)程序時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)注冊(cè)參數(shù)封裝相應(yīng)的irqaction結(jié)構(gòu)體。并把中斷號(hào)為irq的irqaction結(jié)構(gòu)體寫入irq_desc [irq]->action。這樣就把設(shè)備的中斷請(qǐng)求號(hào)與該設(shè)備的中斷服務(wù)例程irqaction聯(lián)系在一起了。樣當(dāng)CPU接收到中斷請(qǐng)求后，就可以根據(jù)中斷號(hào)通過irq_desc []找到該設(shè)備的中斷服務(wù)程序。

4.2 中斷共享的處理模型

共享中斷的不同設(shè)備的iqraction結(jié)構(gòu)體都會(huì)添加進(jìn)該中斷號(hào)對(duì)應(yīng)的irq_desc結(jié)構(gòu)體的action成員所指向的irqaction鏈表內(nèi)。當(dāng)內(nèi)核發(fā)生中斷時(shí)，它會(huì)依次調(diào)用該鏈表內(nèi)所有的handler函數(shù)。因此，若驅(qū)動(dòng)程序需要使用共享中斷機(jī)制，其中斷處理函數(shù)必須有能力識(shí)別是否是自己的硬件產(chǎn)生了中斷。通常是通過讀取該硬件設(shè)備提供的中斷flag標(biāo)志位進(jìn)行判斷。也就是說不是任何設(shè)備都可以做為中斷共享源的，它必須能夠通過的它的中斷flag判斷出是否發(fā)生了中斷。
中斷共享的注冊(cè)方法是：

int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
IRQF_SHARED, const char *devname, void *dev_id)

很多權(quán)威資料中都提到，中斷共享注冊(cè)時(shí)的注冊(cè)函數(shù)中的dev_id參數(shù)是必不可少的，并且dev_id的值必須唯一。那么這里提供唯一的dev_id值的究竟是做什么用的？

根據(jù)我們前面中斷模型的知識(shí)，可以看出發(fā)生中斷時(shí)，內(nèi)核并不判斷究竟是共享中斷線上的哪個(gè)設(shè)備產(chǎn)生了中斷，它會(huì)循環(huán)執(zhí)行所有該中斷線上注冊(cè)的中斷處理函數(shù)（即irqaction->handler函數(shù)）。因此irqaction->handler函數(shù)有責(zé)任識(shí)別出是否是自己的硬件設(shè)備產(chǎn)生了中斷，然后再執(zhí)行該中斷處理函數(shù)。通常是通過讀取該硬件設(shè)備提供的中斷flag標(biāo)志位進(jìn)行判斷。那既然kernel循環(huán)執(zhí)行該中斷線上注冊(cè)的所有irqaction->handler函數(shù)，把識(shí)別究竟是哪個(gè)硬件設(shè)備產(chǎn)生了中斷這件事交給中斷處理函數(shù)本身去做，那request_irq的dev_id參數(shù)究竟是做什么用的？

很多資料中都建議將設(shè)備結(jié)構(gòu)指針作為dev_id參數(shù)。在中斷到來時(shí)，迅速地根據(jù)硬件寄存器中的信息比照傳入的dev_id參數(shù)判斷是否是本設(shè)備的中斷，若不是，應(yīng)迅速返回。這樣的說法沒有問題，也是我們編程時(shí)都遵循的方法。但事實(shí)上并不能夠說明為什么中斷共享必須要設(shè)置dev_id。

下面解釋一下dev_id參數(shù)為什么必須的，而且是必須唯一的。

當(dāng)調(diào)用free_irq注銷中斷處理函數(shù)時(shí)（通常卸載驅(qū)動(dòng)時(shí)其中斷處理函數(shù)也會(huì)被注銷掉），因?yàn)閐ev_id是唯一的，所以可以通過它來判斷從共享中斷線上的多個(gè)中斷處理程序中刪除指定的一個(gè)。如果沒有這個(gè)參數(shù)，那么kernel不可能知道給定的中斷線上到底要?jiǎng)h除哪一個(gè)處理程序。

注銷函數(shù)定義在Kernel/irq/manage.c中定義：
void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)

五、S3C2410子中斷的注冊(cè)的實(shí)現(xiàn)

5.1 S3C2410子中斷注冊(cè)問題的提出

參看3.5節(jié)中判斷中斷號(hào)的方法，可以看到只是通過S3C2410中斷控制器中的INTOFFSET寄存器來判斷的。對(duì)于INTPND中的EINT4_7、EINT8_23、INT_UART0、INT_ADC 等帶有子中斷的向量，INTOFFSET無法判斷出具體的中斷號(hào)。平臺(tái)留給我們的注冊(cè)方法如下：

在include/asm/arch/irqs.h中有類似如下定義：

/* interrupts generated from the external interrupts sources */
#define IRQ_EINT4 S3C2410_IRQ(32) /* 48 */
#define IRQ_EINT5 S3C2410_IRQ(33)
#define IRQ_EINT6 S3C2410_IRQ(34)
#define IRQ_EINT7 S3C2410_IRQ(35)
#define IRQ_EINT8 S3C2410_IRQ(36)
#define IRQ_EINT9 S3C2410_IRQ(37)
#define IRQ_EINT10 S3C2410_IRQ(38)
#define IRQ_EINT11 S3C2410_IRQ(39)
#define IRQ_EINT12 S3C2410_IRQ(40)
#define IRQ_EINT13 S3C2410_IRQ(41)
#define IRQ_EINT14 S3C2410_IRQ(42)
#define IRQ_EINT15 S3C2410_IRQ(43)
#define IRQ_EINT16 S3C2410_IRQ(44)
#define IRQ_EINT17 S3C2410_IRQ(45)
#define IRQ_EINT18 S3C2410_IRQ(46)
#define IRQ_EINT19 S3C2410_IRQ(47)
#define IRQ_EINT20 S3C2410_IRQ(48) /* 64 */
#define IRQ_EINT21 S3C2410_IRQ(49)
#define IRQ_EINT22 S3C2410_IRQ(50)
#define IRQ_EINT23 S3C2410_IRQ(51)

可以看到平臺(tái)為每種子中斷都定義了中斷號(hào)，如果你想實(shí)現(xiàn)EINT10的中斷注冊(cè)，直接按照IRQ_EINT10這個(gè)中斷號(hào)注冊(cè)都可以了。那么平臺(tái)代碼是如何實(shí)現(xiàn)這部分中斷注冊(cè)的呢？

5.2 S3C2410子中斷注冊(cè)問題的解決

/*arch/arm/plat-s3c24xx/irq.c*/
void __init s3c24xx_init_irq(void)
{……
set_irq_chained_handler(IRQ_EINT4t7, s3c_irq_demux_extint4t7);
set_irq_chained_handler(IRQ_EINT8t23, s3c_irq_demux_extint8);
set_irq_chained_handler(IRQ_UART0, s3c_irq_demux_uart0);
set_irq_chained_handler(IRQ_UART1, s3c_irq_demux_uart1);
set_irq_chained_handler(IRQ_UART2, s3c_irq_demux_uart2);
set_irq_chained_handler(IRQ_ADCPARENT, s3c_irq_demux_adc);

……
}

平臺(tái)在初始化時(shí)會(huì)調(diào)用到s3c24xx_init_irq，在此函數(shù)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)EINT4_7、EINT8_23、INT_UART0、INT_ADC等中斷的注冊(cè)。下面看看這些帶有子中斷的中斷號(hào)對(duì)應(yīng)的處理函數(shù)的內(nèi)容。以IRQ_EINT4t7為例，其它情況類似。

/*arch/arm/plat-s3c24xx/irq.c*/
s3c_irq_demux_extint4t7(unsigned int irq,
struct irq_desc *desc)
{
unsigned long eintpnd = __raw_readl(S3C24XX_EINTPEND);
unsigned long eintmsk = __raw_readl(S3C24XX_EINTMASK);
eintpnd &= ~eintmsk;
eintpnd &= 0xff; /* only lower irqs */

/* eintpnd中可以有多個(gè)位同時(shí)置1，這一點(diǎn)和intpnd的只能有1個(gè)位置1是不一樣的 */
while (eintpnd) { //循環(huán)執(zhí)行所有置位的子中斷
irq = __ffs(eintpnd); //算出第一個(gè)不為0的位，類似arm v5后的clz前導(dǎo)0的作用
eintpnd &= ~(1 desc_handle_irq(irq, irq_desc + irq);//執(zhí)行對(duì)應(yīng)子中斷的注冊(cè)函數(shù)
}
}

從上面的函數(shù)可以看出子中斷是如何注冊(cè)及被調(diào)用到的。有人可能會(huì)問為何不在include/asm/arch-s3c2410/entry-macro.s 文件中g(shù)et_irqnr_and_base函數(shù)判斷中斷號(hào)時(shí)，直接算出對(duì)應(yīng)的子中斷號(hào)，就可以直接找到子中斷處理了呢？

原因是: get_irqnr_and_base是平臺(tái)給系統(tǒng)提供的函數(shù)，對(duì)于多個(gè)子中斷同時(shí)置位的情況無法通過一個(gè)值返回（因?yàn)樽又袛嘀校鏴intpnd是可以多個(gè)位同時(shí)置位的））。而intpnd則沒有這個(gè)問題。

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