linux 中断号是什么意思

linux中断号是系统分配给每个中断源的代号，以便识别和处理；在采用向量中断方式的中断系统中，cpu必须通过它才可以找到中断服务程序的入口地址，实现程序的转移。

本教程操作环境：linux5.9.8系统、Dell G3电脑。

linux 中断号是什么意思？

中断号与中断编程：

1、中断号

　　中断号是系统分配给每个中断源的代号，以便识别和处理。在采用向量中断方式的中断系统中，CPU必须通过它才可以找到中断服务程序的入口地址，实现程序的转移。

　　在ARM裸机中实现中断需要配置：

 I/O口为中断模式，触发方式，I/O口中断使能 设置GIC中断使能，分发配置，分发总使能，CPU外部中断接口使能，中断优先级

　　在linux内核中实现中断，只需要知道：

中断号是什么，怎么得到中断号中断处理方法

　2、获取中断号的方法：

/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dts

　　1）看原理图，芯片手册找到中断源对应的中断号SPI Port  No

 　　2）进入设备树，在arch/arm/boot/dts/exynos4x12-pinctrl.dtsi中

gpx1: gpx1 {                    gpio-controller;                    #gpio-cells = <2>;                    interrupt-controller;  //中断控制器                    interrupt-parent = <&gic>;  //继承于gic                    interrupts = <0 24 0>, <0 25 0>, <0 26 0>, <0 27 0>,                                 <0 28 0>, <0 29 0>, <0 30 0>, <0 31 0>;                    #interrupt-cells = <2>; //子继承的interrupts的长度            };

　　括号中的24、 25等对应于SPI Port No，以上是系统中已经定义好的节点

在编程中，需要定义自己的节点，用来描述按键，打开可编辑的设备树文件：

arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dts，进入文件。

　　3）定义节点，描述当前设备用的中断号

1 key_int_node{2             compatible = "test_key";3             interrupt-parent = <&gpx1>;  //继承于gpx14             interrupts = <2 4>;      //2表示第几个中断号，4表示触发方式为下降沿5         };               //interrupts里长度由父母的-cell决定

　　再举个栗子，设置k4 --- GPX3_2(XEINT26) 的节点，中断号

1 key_int_node{2              compatible = "test_key";3              interrupt-parent = <&gpx3>;  //继承于gpx34              interrupts = <2 4>;      //2表示第2个中断号，4表示触发方式为下降沿5          };

　　　　中断号的定位方法：

　　　　看I/O引脚，GPX1_2，中断号就是GPX1里面的第2个

　　4）编译设备树：make dtbs

　　　　更新设备树文件： cp -raf arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dtb /tftpboot/

　　　　查看定义的节点：在根目录的 proc/device-tree/目录下　　

3、实现中断处理方法

　　在驱动中通过代码获取到中断号，并且申请中断

　　先看一下中断相关的函数：

1 a,获取到中断号码： 2     int get_irqno_from_node(void) 3     { 4         // 获取到设备树中的节点 5         struct device_node *np = of_find_node_by_path("/key_int_node"); 6         if(np){ 7             printk("find node ok\n"); 8         }else{ 9             printk("find node failed\n");10         }11 12         // 通过节点去获取到中断号码13         int irqno = irq_of_parse_and_map(np, 0);14         printk("irqno = %d\n", irqno);15         16         return irqno;17     }18 b，申请中断19 int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char * name, void * dev)20     参数1： irq     设备对应的中断号21     参数2： handler     中断的处理函数22             typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);23     参数3：flags     触发方式24             #define IRQF_TRIGGER_NONE    0x00000000  //内部控制器触发中断的时候的标志25             #define IRQF_TRIGGER_RISING    0x00000001 //上升沿26             #define IRQF_TRIGGER_FALLING    0x00000002 //下降沿27             #define IRQF_TRIGGER_HIGH    0x00000004  // 高点平28             #define IRQF_TRIGGER_LOW    0x00000008 //低电平触发29     参数4：name     中断的描述，自定义,主要是给用户查看的30             /proc/interrupts31     参数5：dev     传递给参数2中函数指针的值32     返回值： 正确为0，错误非033 34 35     参数2的赋值：即中断处理函数36     irqreturn_t key_irq_handler(int irqno, void *devid)37     {38         return IRQ_HANDLED;39     }43     44 c, 释放中断：45         void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)46         参数1： 设备对应的中断号47         参数2：与request_irq中第5个参数保持一致

代码实现获取中断号，并注册中断，按下按键引发中断，打印信息

1 #include  2 #include  3 #include  4 #include  5 #include  6 #include  7 #include  8 #include  9 #include 10 #include 11 12 int irqno;    //中断号13 14 15 irqreturn_t key_irq_handler(int irqno, void *devid)16 {17     printk("----------%s---------",__FUNCTION__);18     return IRQ_HANDLED;19 }20 21 22 //获取中断号23 int get_irqno_from_node(void)24 {25     //获取设备树中的节点26     struct device_node *np = of_find_node_by_path("/key_int_node");27     if(np){28         printk("find node success\n");29     }else{30         printk("find node failed\n");31     }32 33     //通过节点去获取中断号34     int irqno = irq_of_parse_and_map(np, 0);35     printk("iqrno = %d",irqno);36 37     return irqno;38 }39 40 41 42 static int __init key_drv_init(void)43 {44     //演示如何获取到中断号45     int ret;46     47     irqno = get_irqno_from_node();48 49     ret = request_irq(irqno, key_irq_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING, 50         "key3_eint10", NULL);51     if(ret != 0)52     {53         printk("request_irq error\n");54         return ret;55     }56     57     return 0;58 }59 60 static void __exit key_drv_exit(void)61 {62     free_irq(irqno, NULL);  //free_irq与request_irq的最后一个参数一致63 }64 65 66 67 module_init(key_drv_init);68 module_exit(key_drv_exit);69 70 MODULE_LICENSE("GPL");key_drv.c

测试效果：

按键按下，打印信息，但出现了按键抖动

cat /proc/interrupt

　　4、 中断编程 --- 字符设备驱动框架

// 1，设定一个全局的设备对象key_dev = kzalloc(sizeof(struct key_desc),  GFP_KERNEL);// 2,申请主设备号key_dev->dev_major = register_chrdev(0, "key_drv", &key_fops);// 3,创建设备节点文件key_dev->cls = class_create(THIS_MODULE, "key_cls");key_dev->dev = device_create(key_dev->cls, NULL, MKDEV(key_dev->dev_major,0), NULL, "key0");// 4,硬件初始化：        a.地址映射        b.中断申请

　　5、驱动实现将硬件所产生的数据传递给用户

　　1）硬件如何获取数据

key： 按下和抬起： 1/0读取key对应的gpio的状态，可以判断按下还是抬起    读取key对应gpio的寄存器--数据寄存器 //读取数据寄存器int value = readl(key_dev->reg_base + 4) & (1<<2);

　 2）驱动传递数据给用户

在中断处理中填充数据：     key_dev->event.code = KEY_ENTER;     key_dev->event.value = 0;在xxx_read中奖数据传递给用户     ret = copy_to_user(buf, &key_dev->event,  count);

　　3）用户获取数据

    while(1)    {        read(fd, &event, sizeof(struct key_event));        if(event.code == KEY_ENTER)        {            if(event.value)            {                printf("APP__ key enter pressed\n");            }else{                printf("APP__ key enter up\n");            }        }    }

　　6、示例：

1 #include   2 #include   3 #include   4 #include   5 #include   6 #include   7 #include   8 #include   9 #include  10 #include  11 #include  12 #include  13 #include  14  15  16 #define GPXCON_REG 0X11000C20   //不可以从数据寄存器开始映射，要配置寄存器 17 #define KEY_ENTER  28 18  19 //0、设计一个描述按键的数据的对象 20 struct key_event{ 21     int code;    //按键类型：home，esc,enter 22     int value;   //表状态，按下，松开 23 }; 24  25 //1、设计一个全局对象——— 描述key的信息 26 struct key_desc{ 27     unsigned int dev_major; 28     int irqno;  //中断号 29     struct class  *cls; 30     struct device *dev; 31     void *reg_base; 32     struct key_event event; 33 }; 34  35 struct key_desc *key_dev; 36  37  38 irqreturn_t key_irq_handler(int irqno, void *devid) 39 { 40     printk("----------%s---------",__FUNCTION__); 41  42     int value; 43     //读取按键状态 44     value = readl(key_dev->reg_base + 4) & (0x01<<2); 45      46     if(value){ 47         printk("key3 up\n"); 48         key_dev->event.code  = KEY_ENTER; 49         key_dev->event.value = 0; 50     }else{ 51         printk("key3 down\n"); 52         key_dev->event.code  = KEY_ENTER; 53         key_dev->event.value = 1; 54     } 55     return IRQ_HANDLED; 56 } 57  58  59 //获取中断号 60 int get_irqno_from_node(void) 61 { 62     int irqno; 63     //获取设备树中的节点 64     struct device_node *np = of_find_node_by_path("/key_int_node"); 65     if(np){ 66         printk("find node success\n"); 67     }else{ 68         printk("find node failed\n"); 69     } 70  71     //通过节点去获取中断号 72     irqno = irq_of_parse_and_map(np, 0); 73     printk("iqrno = %d",key_dev->irqno); 74  75     return irqno; 76 } 77  78 ssize_t key_drv_read (struct file * filp, char __user * buf, size_t count, loff_t * fops) 79 { 80     //printk("----------%s---------",__FUNCTION__); 81     int ret; 82     ret = copy_to_user(buf, &key_dev->event, count); 83     if(ret > 0) 84     { 85         printk("copy_to_user error\n"); 86         return -EFAULT; 87     } 88  89     //传递给用户数据后，将数据清除,否则APP每次读都是第一次的数据 90     memset(&key_dev->event, 0, sizeof(key_dev->event)); 91     return count; 92 } 93  94 ssize_t key_drv_write (struct file *filp, const char __user * buf, size_t count, loff_t * fops) 95 { 96     printk("----------%s---------",__FUNCTION__); 97     return 0; 98 } 99 100 int key_drv_open (struct inode * inode, struct file *filp)101 {102     printk("----------%s---------",__FUNCTION__);103     return 0;104 }105 106 int key_drv_close (struct inode *inode, struct file *filp)107 {108     printk("----------%s---------",__FUNCTION__);109     return 0;110 }111 112 113 const struct file_operations key_fops = {114     .open    = key_drv_open,115     .read    = key_drv_read,116     .write   = key_drv_write,117     .release = key_drv_close,118 119 };120 121 122 123 static int __init key_drv_init(void)124 {125     //演示如何获取到中断号126     int ret;127     128     //1、设定全局设备对象并分配空间129     key_dev = kzalloc(sizeof(struct key_desc), GFP_KERNEL);  //GFP_KERNEL表正常分配内存130                           //kzalloc相比于kmalloc，不仅分配连续空间，还会将内存初始化清零131 132     //2、动态申请设备号133     key_dev->dev_major = register_chrdev(0, "key_drv", &key_fops);134 135     //3、创建设备节点文件136     key_dev->cls = class_create(THIS_MODULE, "key_cls");137     key_dev->dev = device_create(key_dev->cls, NULL, MKDEV(key_dev->dev_major, 0), NULL, "key0");138 139     //4、硬件初始化 -- 地址映射或中断申请    140     141     key_dev->reg_base = ioremap(GPXCON_REG,8);142 143     key_dev->irqno = get_irqno_from_node();144     145     ret = request_irq(key_dev->irqno, key_irq_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING, 146         "key3_eint10", NULL);147     if(ret != 0)148     {149         printk("request_irq error\n");150         return ret;151     }152 153     //a. 硬件如何获取数据154     155     156     157     return 0;158 }159 160 static void __exit key_drv_exit(void)161 {162     iounmap(GPXCON_REG);163     free_irq(key_dev->irqno, NULL);  //free_irq与request_irq的最后一个参数一致164     device_destroy(key_dev->cls, MKDEV(key_dev->dev_major, 0));165     class_destroy(key_dev->cls);166     unregister_chrdev(key_dev->dev_major, "key_drv");167     kfree(key_dev);168 }169 170 171 172 module_init(key_drv_init);173 module_exit(key_drv_exit);174 175 MODULE_LICENSE("GPL");key_drv.c

1 #include  2 #include  3 #include  4 #include  5 #include  6 #include  7 #include  8  9 10 #define KEY_ENTER  2811 12 //0、设计一个描述按键的数据的对象13 struct key_event{14     int code;    //按键类型：home，esc,enter15     int value;   //表状态，按下，松开16 };17 18 19 int main(int argc, char *argv[])20 {21     struct key_event event;22     int fd;23     fd = open("/dev/key0", O_RDWR);24     if(fd < 0)25     {26         perror("open");27         exit(1);28     }29 30     while(1)31     {32         read(fd, &event, sizeof(struct key_event));33 34         if(event.code == KEY_ENTER)35         {36             if(event.value)37             {38                 printf("APP__ key enter down\n");39             }else{40 41                 printf("APP__ key enter up\n");42             }43         }44     }45 46     close(fd);47 48     return 0;49 }key_test.c

1 ROOTFS_DIR = /home/linux/source/rootfs#根文件系统路径 2  3 APP_NAME = key_test 4 MODULE_NAME = key_drv 5  6 CROSS_COMPILE = /home/linux/toolchains/gcc-4.6.4/bin/arm-none-linux-gnueabi- 7 CC = $(CROSS_COMPILE)gcc 8  9 ifeq ($(KERNELRELEASE),)10 11 KERNEL_DIR = /home/linux/kernel/linux-3.14-fs4412          #编译过的内核源码的路径12 CUR_DIR = $(shell pwd)     #当前路径13 14 all:15     make -C $(KERNEL_DIR) M=$(CUR_DIR) modules  #把当前路径编成modules16     $(CC) $(APP_NAME).c -o $(APP_NAME)17     @#make -C 进入到内核路径18     @#M 指定当前路径（模块位置）19 20 clean:21     make -C $(KERNEL_DIR) M=$(CUR_DIR) clean22 23 install:24     sudo cp -raf *.ko $(APP_NAME) $(ROOTFS_DIR)/drv_module     #把当前的所有.ko文件考到根文件系统的drv_module目录25 26 else27 28 obj-m += $(MODULE_NAME).o    #指定内核要把哪个文件编译成ko29 30 endifMakefile

　执行用户程序，按下按键可以看到信息

    退出用户程序，按下按键，也会打印相应信息。

 　　查看设备与中断节点信息：

 　　再看下CPU情况：

 　　可以看到key_test应用程序占了很高的CPU，什么原因呢？

在应用程序中，是通过while循环，一直read内核的信息，当有按键中断发生的时候，就会对key_event赋值，在while循环里判断，进而打印出来，这样在用户空间与内核空间一直来回切换，一直read会十分消耗CPU资源。

　解决思路：当有中断发生时，才来调用read，没有数据产生，跳出进程调度，进程休眠。

推荐学习：《linux视频教程》

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