Linux内核中断处理分析:从request_irq到硬件中断
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更新于2024-07-26
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"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。
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