ARM Linux中斷機制之中斷的申請

每一條中斷線都有一個底層硬件操作函數集struct irq_chip 。大多數控制方法都是重復的 ，基本上只要有中斷響應 、 中斷屏蔽 、 中斷開啟 、 中斷觸發(fā)類型設置等方法就可以滿足要求了。其他各種方法基本上和這些相同。

這些操作方法的實現(xiàn)在文件linux/arch/arm/plat-s3c24xx/irq.c中。

例如外部中斷 IRQ_EINT0 ~ IRQ_EINT3都用以下操作函數集：

static struct irq_chip s3c_irq_eint0t4 = {
.name= "s3c-ext0",
.ack= s3c_irq_ack,
.mask= s3c_irq_mask,
.unmask= s3c_irq_unmask,
.set_wake= s3c_irq_wake,
.set_type= s3c_irqext_type,
};

/********************中斷響應******************************/

static inline void
s3c_irq_ack(unsigned int irqno)
{
unsigned long bitval = 1UL << (irqno - IRQ_EINT0);

__raw_writel(bitval, S3C2410_SRCPND);
__raw_writel(bitval, S3C2410_INTPND);
}

/********************中斷屏蔽******************************/

static void
s3c_irq_mask(unsigned int irqno)
{
unsigned long mask;

irqno -= IRQ_EINT0;

mask = __raw_readl(S3C2410_INTMSK);
mask |= 1UL << irqno;
__raw_writel(mask, S3C2410_INTMSK);
}

/********************中斷開啟******************************/

static void
s3c_irq_unmask(unsigned int irqno)
{
unsigned long mask;

if (irqno != IRQ_TIMER4 && irqno != IRQ_EINT8t23)
irqdbf2("s3c_irq_unmask %dn", irqno);

irqno -= IRQ_EINT0;

mask = __raw_readl(S3C2410_INTMSK);
mask &= ~(1UL << irqno);
__raw_writel(mask, S3C2410_INTMSK);
}

/********************中斷觸發(fā)類型設置******************************/

int
s3c_irqext_type(unsigned int irq, unsigned int type)
{
void __iomem *extint_reg;
void __iomem *gpcon_reg;
unsigned long gpcon_offset, extint_offset;
unsigned long newvalue = 0, value;

if ((irq >= IRQ_EINT0) && (irq <= IRQ_EINT3))
{
gpcon_reg = S3C2410_GPFCON;
extint_reg = S3C24XX_EXTINT0;
gpcon_offset = (irq - IRQ_EINT0) * 2;
extint_offset = (irq - IRQ_EINT0) * 4;
}
。。。。。。

__raw_writel(value, gpcon_reg);//將對應管腳配置成中斷功能

switch (type)
{
case IRQ_TYPE_NONE:
printk(KERN_WARNING "No edge setting!n");
break;

case IRQ_TYPE_EDGE_RISING:
newvalue = S3C2410_EXTINT_RISEEDGE;
break;

case IRQ_TYPE_EDGE_FALLING:
newvalue = S3C2410_EXTINT_FALLEDGE;
break;

case IRQ_TYPE_EDGE_BOTH:
newvalue = S3C2410_EXTINT_BOTHEDGE;
break;

case IRQ_TYPE_LEVEL_LOW:
newvalue = S3C2410_EXTINT_LOWLEV;
break;

case IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH:
newvalue = S3C2410_EXTINT_HILEV;
break;

default:
printk(KERN_ERR "No such irq type %d", type);
return -1;
}

value = __raw_readl(extint_reg);
value = (value & ~(7 << extint_offset)) | (newvalue << extint_offset);
__raw_writel(value, extint_reg);//設置中斷的觸發(fā)方式。

return 0;
}

中斷申請函數

//中斷申請函數request_irq()只是函數request_threaded_irq()的包裝而已
request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,
const char *name, void *dev)
{
return request_threaded_irq(irq, handler, NULL, flags, name, dev);
}

int request_threaded_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
irq_handler_t thread_fn, unsigned long irqflags,
const char *devname, void *dev_id)
{
struct irqaction *action;
struct irq_desc *desc;
int retval;

//中斷類型標識IRQF_SHARED和IRQF_DISABLED不應當被同時設置。
if ((irqflags & (IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) ==
(IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) {
pr_warning(
"IRQ %d/%s: IRQF_DISABLED is not guaranteed on shared IRQsn",
irq, devname);
}

#ifdef CONFIG_LOCKDEP
/*
* Lockdep wants atomic interrupt handlers:
*/
irqflags |= IRQF_DISABLED;
#endif
/*
* Sanity-check: shared interrupts must pass in a real dev-ID,
* otherwise well have trouble later trying to figure out
* which interrupt is which (messes up the interrupt freeing
* logic etc).
*/
if ((irqflags & IRQF_SHARED) && !dev_id)
return -EINVAL;

desc = irq_to_desc(irq);//根據中斷號獲取中斷線描述符結構體
if (!desc)
return -EINVAL;

if (desc->status & IRQ_NOREQUEST)
return -EINVAL;
if (!handler)
return -EINVAL;

//分配一個中斷服務例程結構體action并初始化它的各字段。

action = kzalloc(sizeof(struct irqaction), GFP_KERNEL);
if (!action)
return -ENOMEM;

action->handler = handler;
action->thread_fn = thread_fn; //為NULL
action->flags = irqflags;
action->name = devname;

//對于共享中斷 ， 此特定值用來區(qū)分各中斷，以便從共享中斷線的諸多中斷處理程序中刪除指定的那一個。
action->dev_id = dev_id;

//將該例程添加到單向鏈表desc->action上，并啟動該例程。

retval = __setup_irq(irq, desc, action);
if (retval)
kfree(action);

。。。。。。
return retval;
}

static int
__setup_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc, struct irqaction *new)
{
struct irqaction *old, **old_ptr;
const char *old_name = NULL;
unsigned long flags;
int shared = 0;
int ret;

。。。。。。

old_ptr = &desc->action;//獲取中斷處理例程單向鏈表上的第一個例程，如果它為NULL說明該中斷線是第一次被觸發(fā)。
old = *old_ptr;
if (old) { //

。。。。。。

//如果該中斷線上存在中斷服務例程則讓old_ptr指向該例程鏈表的尾部，以便加入新的服務例程
do {
old_ptr = &old->next;
old = *old_ptr;
} while (old);
shared = 1;
}

if (!shared) {

//將操作函數集desc->chip的一些未設置的字段設為默認值。
irq_chip_set_defaults(desc->chip);

init_waitqueue_head(&desc->wait_for_threads);

/*

函數__irq_set_trigger()的主要工作是調用函數chip->set_type(irq, flags);設置外部中斷的觸發(fā)方式。

中斷觸發(fā)方式在文件linuxincludeirq.h中定義

#define IRQ_TYPE_NONE0x00000000/* Default, unspecified type */
#define IRQ_TYPE_EDGE_RISING0x00000001/* Edge rising type */
#define IRQ_TYPE_EDGE_FALLING0x00000002/* Edge falling type */
#define IRQ_TYPE_EDGE_BOTH (IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING)
#define IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH0x00000004/* Level high type */
#define IRQ_TYPE_LEVEL_LOW0x00000008/* Level low type */
#define IRQ_TYPE_SENSE_MASK0x0000000f/* Mask of the above */

IRQF_TRIGGER_MASK在文件interrupt.h中定義

#define IRQF_TRIGGER_NONE0x00000000
#define IRQF_TRIGGER_RISING0x00000001
#define IRQF_TRIGGER_FALLING0x00000002
#define IRQF_TRIGGER_HIGH0x00000004
#define IRQF_TRIGGER_LOW0x00000008
#define IRQF_TRIGGER_MASK(IRQF_TRIGGER_HIGH | IRQF_TRIGGER_LOW |
IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING)

可以看出只要外部中斷設置了觸發(fā)方式函數__irq_set_trigger()就會執(zhí)行。

*/
if (new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK)
ret = __irq_set_trigger(desc, irq,new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK);

if (ret)
goto out_thread;
} else
compat_irq_chip_set_default_handler(desc);

// desc->status的標志IRQ_NOAUTOEN 在中斷初始化函數 s3c24xx_init_irq()中調用函數set_irq_flags()設置。

if (!(desc->status & IRQ_NOAUTOEN)) {
desc->depth = 0;
desc->status &= ~IRQ_DISABLED;
desc->chip->startup(irq);//開啟中斷線
} else
desc->depth = 1;

。。。。。。
}

*old_ptr = new; //將新加入的中斷處理例程添加到鏈表中

。。。。。。

//在proc文件系統(tǒng)中創(chuàng)建目錄。

new->irq = irq;
register_irq_proc(irq, desc);
new->dir = NULL;
register_handler_proc(irq, new);

。。。。。。
return ret;
}

中斷卸載函數free_irq().。

如果指定的中斷線不是共享的 ， 那么 ， 該函數刪除處理程序的同時將禁用這條中斷線 。 如果
中斷線是共享的，則僅刪除 dev_id 所對應的處理程序，而這條中斷線本身只有在刪除了最
后一個處理程序時才會被禁用。由此可以看出為什么惟一的 dev_ id 如此重要。對于共享的
中斷線，需要一個惟一的信息來區(qū)分其上面的多個處理程序，并讓 free_irq() 僅僅刪除指定
的處理程序。如果 dev_id 非空，它都必須與需要刪除的處理程序相匹配。非共享中斷，該
域可以為空，但需要和注冊時使用的指針一致。

static struct irqaction *__free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)
{
struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
struct irqaction *action, **action_ptr;
struct task_struct *irqthread;
unsigned long flags;

if (!desc)
return NULL;

action_ptr = &desc->action;
for (;;) {
action = *action_ptr;

/*

根據 dev_id在中斷處理例程單項鏈表中找出一個要卸載的中斷例程。

在單項鏈表中如果卸載了中間的一個還得將前一個和后一個連接起來。在這里用了一個小技巧。

指針**action_ptr中存儲了兩個對象，一個是&action->next，另一個是action->next。

比如鏈表中有三個action，我們要卸載的是第二個，此時指針action_ptr中存放的是第一個action中的成員next的地址&action->next。

*action_ptr存放的是第一個action的action->next所指向的對象，即第二個action。此時的action->next即是第三個action。

只要*action_ptr = action->next;就將第一個action的action->next指向了第三個action。

*/

if (action->dev_id == dev_id)
break;
action_ptr = &action->next;
}

*action_ptr = action->next;

。。。。。。
if (!desc->action) {// 無其他中斷使用該中斷線則禁止
desc->status |= IRQ_DISABLED;
if (desc->chip->shutdown)
desc->chip->shutdown(irq);
else
desc->chip->disable(irq);
}

。。。。。。。

return action;//返回中斷處理例程結構體
}
//在函數free_irq中將函數__free_irq返回的中斷處理例程結構體釋放掉。

void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)
{
kfree(__free_irq(irq, dev_id));
}