在 ARM Linux 内核中，小任务分为高优先级的小任务和低优先级的小任务，它们是基于软中断 实现的。本次实验需要完成如下任务： 1. 编写内核模块，对 31 号中断注册一个中断处理函数，打印出其调用的次数。 2. 把加载、卸载内核模块以 install/uninstall 写入 Makefile 文件中。

好的，下面是具体的步骤：

1. 编写中断处理函数

在内核模块中，我们需要注册一个中断处理函数来处理 31 号中断。首先在代码中包含头文件 `linux/interrupt.h`，然后定义中断处理函数如下：

static irqreturn_t my_isr(int irq, void *dev_id)
{
    static int count = 0;
    printk(KERN_INFO "Interrupt called %d times\n", ++count);
    return IRQ_HANDLED;
}

这个中断处理函数会在每次中断发生时被调用。它会打印一条信息，说明中断已经被调用了多少次。注意，我们在中断处理函数中使用了 `printk` 函数来输出信息，而不是使用普通的 `printf` 函数。这是因为在内核模块中，我们不能使用标准 C 库函数，而必须使用内核提供的函数。

2. 注册中断处理函数

在 `init_module` 函数中，我们需要注册我们的中断处理函数。具体来说，我们需要调用 `request_irq` 函数，它接受三个参数：中断号、中断处理函数的指针、以及中断标志。我们可以像下面这样注册 31 号中断：

int irq = 31;
int flags = IRQF_SHARED | IRQF_TRIGGER_RISING;
if (request_irq(irq, my_isr, flags, "my_module", &my_isr)) {
    printk(KERN_ERR "Failed to register IRQ %d\n", irq);
    return -EBUSY;
}

这里的 `flags` 参数指定了中断的标志，我们使用了 `IRQF_SHARED` 和 `IRQF_TRIGGER_RISING` 标志。`IRQF_SHARED` 表示多个设备可以共享这个中断，而 `IRQF_TRIGGER_RISING` 表示中断信号是上升沿触发的。

注意，我们在注册中断处理函数时，将 `my_isr` 传递给了 `dev_id` 参数。这个参数可以用于标识中断处理函数的上下文，我们将中断处理函数自身的指针传递进去，以便在以后卸载模块时可以正确地释放中断。

3. 卸载中断处理函数

在 `cleanup_module` 函数中，我们需要卸载中断处理函数。具体来说，我们需要调用 `free_irq` 函数来释放中断。我们可以像下面这样卸载 31 号中断：

free_irq(31, &my_isr);

这里的第一个参数是中断号，第二个参数是我们在注册中断处理函数时传递的 `dev_id` 参数。

4. 编写 Makefile

最后，我们需要编写一个 Makefile 文件来编译和加载内核模块。下面是一个简单的 Makefile 文件：

obj-m := my_module.o
KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)

default:
    $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

install:
    insmod my_module.ko

uninstall:
    rmmod my_module.ko

clean:
    $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean

这个 Makefile 文件定义了一个名为 `my_module` 的内核模块，并包含了编译、加载和卸载模块的规则。在编译模块时，我们需要指定内核源代码的路径，这里使用了一个变量 `KERNELDIR` 来表示。

5. 编译和加载模块

现在我们可以编译和加载模块了。首先运行 `make` 命令来编译模块，然后使用 `insmod` 命令来加载模块：

$ make
$ sudo insmod my_module.ko

模块加载后，我们可以使用 `dmesg` 命令来查看模块的输出：

$ dmesg | tail

每次中断发生时，我们都应该能够看到一个类似于下面的消息：

Interrupt called X times

6. 卸载模块

当我们不再需要模块时，可以使用 `rmmod` 命令来卸载它：

$ sudo rmmod my_module

这将释放中断，并从内核中卸载模块。