Linux内核中断处理分析：从request_irq到硬件中断

"这篇文档主要讨论了Linux内核中的中断处理机制，特别是针对s3c2410处理器的中断控制器。文中分析了与硬件中断芯片相关的代码，并提及了request_irq()和setup_irq()函数在注册中断处理程序时的作用。此外，还提到了外部中断控制器与GPIO的关联。" 在Linux内核中，中断处理是操作系统与硬件交互的关键部分，它允许系统对来自外部设备的事件做出快速响应。`kernel irq`指的是内核中的中断服务代码，这部分代码负责管理和调度中断处理程序。 1.1 涉及到的代码简单分析 在分析内核中断代码时，我们通常会关注中断初始化和注册过程。例如，在`smdk2410`平台的`irq.c`文件中，可以看到对不同中断源的配置，如`IRQ_EINT0`至`IRQ_EINT23`。通过`set_irq_chip()`函数，为每个中断分配特定的硬件中断芯片描述符，如`s3c_irq_eint0t4`和`s3c_irqext_chip`。同时，使用`set_irq_handler()`设置中断处理函数，通常可能是`do_edge_IRQ`，并用`set_irq_flags()`设置中断标志，例如设置`IRQF_VALID`标志表示中断有效。 1.2 中断处理函数如何被调用 中断处理函数的调用通常由硬件触发，当发生中断时，CPU停止当前执行的任务，保存上下文，然后跳转到中断处理程序。`request_irq()`和`setup_irq()`函数用于在内核启动时注册中断处理函数，它们会将中断处理函数与特定的中断号关联起来。 1.3 s3c2410中断控制器的细节分析和一般中断原理 s3c2410是一款基于ARM920T的微处理器，其中断控制器支持多个外部中断源。中断控制器负责接收、管理和分发来自设备的中断请求，通过设置中断屏蔽寄存器来启用或禁用特定中断。一般中断原理包括中断请求、中断向量查找、中断处理和中断恢复四个阶段。 1.4 外部中断控制器与GPIO的关系 在许多系统中，GPIO（通用输入/输出）引脚也可以用作中断源。当GPIO状态改变时，可以触发中断。在s3c2410中，EINT（外部中断）与GPIO引脚相关联，通过设置GPIO模式，可以将GPIO配置为中断输入，当GPIO状态变化时，相应的中断处理程序会被调用。 在内核源码的`kernel/irq/chip.c`中，有各种处理不同类型的中断的函数，如`do_level_IRQ()`。`do_level_IRQ()`通常用于处理电平触发的中断，而`handle_level_irq()`和`handle_edge_irq()`则是在具体实现中断处理逻辑时会用到的函数。这些函数根据中断的触发方式（边沿触发或电平触发）来决定如何处理中断事件。 Linux内核的中断处理机制是一个复杂但至关重要的部分，它涉及到硬件中断控制器的配置、中断处理函数的注册以及中断服务的调度。理解这些概念有助于优化系统对硬件事件的响应速度，提高系统的实时性和稳定性。