Linux中断知识汇总：

【深入理解Linux内核】【中断】内容汇总帖

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目录

什么是中断处理程序？

注册中断处理程序

编写中断处理程序

编写中断处理程序的注意事项

为什么在中断里不可以睡眠？

为什么在中断里不可以使用耗时很长的函数？

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什么是中断处理程序？

中断处理程序：在响应一个特定中断的时候，内核会执行一个函数，该函数叫做中断处理程序。产生中断的每一个设备都有一个相应的中断处理程序。中断处理程序是被内核调用来响应中断的，他们运行于中断上下文中，该上下文中的代码不可阻塞。

我们一般把中断处理分为两个部分。中断处理程序是上半部——接收到一个中断就立即开始执行，通常用于做有严格时限的工作。能够被允许稍后运行的工作会被推迟到下半部去。此后在合适的时机，下半部会被运行。

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注册中断处理程序

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

具体说明：
irq是要申请的硬件中断号。
handler是向系统注册的中断处理函数，是一个回调函数，中断发生时，系统调用这个函数，dev_id参数将被传递给它。
irqflags是中断处理的属性：
    若设置了IRQF_DISABLED （老版本中的SA_INTERRUPT，本版zhon已经不支持了），则表示中断处理程序是 快速处理程序，快速处理程序被调用时屏蔽所有中断，慢速处理程序不屏蔽；
    若设置了IRQF_SHARED （老版本中的SA_SHIRQ），则表示多个设备共享中断；
    若设置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的SA_SAMPLE_RANDOM），表示对系统熵有贡献，对系统获取随机数有好处。（这几个flag是可以通过或的方式同时使用的）
devname设置中断名称，通常是设备驱动程序的名称  在cat /proc/interrupts中可以看到此名称。
dev_id在中断共享时会用到，一般设置为这个设备的设备结构体或者NULL。

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编写中断处理程序

static inqreturn_t intr_handler(int irq, void *dev)


具体说明：
第一个参数irq就是这个处理程序要响应的中断号。如今这个参数已经没什么用了，可能只是在打印日志信息时会用到。
第二个参数dev是一个通用指针，它在与中断处理程序注册时传递给request_irq的产生dev必须一致。dev可能指向中断处理程序使用的一个数据结构。
中断处理程序可能返回两个特殊的值：IRQ_NONE和IRQ_HANDLED。当不是在注册处理函数期间产生源，返回IRQ_NONE。当中断处理程序被正确调用，且确实是它所对应的设备产生了中断时，返回IRQ_HALDLED。
linux下的中断处理函数无需考虑重入，默认中断嵌套功能是不开启的。

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编写中断处理程序的注意事项

• 【不可以执行耗时的任务】代码执行效率尽量高，代码一定要简洁，尽量少调用其他函数，尽量避免增加中断的执行时长，中断处理需要快进快出。
  1. 不可以使用耗时很长的函数，因为中断会关闭调度，中断的优先级高于任何任务的优先级，长时间的中断处理会影响到系统的响应速度，使整个系统的任务无法政策运行，造成很多的任务超时，容易导致很多不可预知的后果。【可以使用中断底半部解决】
  2. 对于一些必须的操作可以放在中断中处理，其他的以异步执行的方式，放到中断底半部中解决。
• 【不可以睡眠或者放弃CPU】中断处理程序中不可以睡眠，不可以使用可能引起睡眠的函数，也不可以使用可能会引起睡眠的锁。
  1. 不可以使用metux等引起休眠的锁。可以使用自旋锁，但必须保证自旋等待时间足够短。【可以使用自旋锁解决】
  2. 不可以使用会引起休眠的函数。比如ssleep(), msleep(), kmalloc, copy_to_user(), copy_from_user() 等。
• 【中断是不可重入函数】同一时刻同一中断只能在一个CPU上被触发，中断被响应后会被关闭该中断，相同的中断处理函数不能同时在多个处理器上运行。

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为什么在中断里不可以睡眠？

从系统调度的角度来说，调度的触发方式有几种（主动触发、睡眠、唤醒、中断退出时的判断），而在进入中断之前，系统调度会被关闭。在调度函数schedule()中，也会首先判断是否在中断上下文，如果是则直接退出。此时一旦睡眠或者放弃CPU，这时内核无法调度别的进程来执行，系统就会死掉。

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为什么在中断里不可以使用耗时很长的函数？

因为中断会关闭调度，中断的优先级高于任何任务的优先级，长时间的中断处理会影响到系统的响应速度，使整个系统的任务无法政策运行，造成很多的任务超时，容易导致很多不可预知的后果。【可以使用中断底半部解决】