简介

关键词 ISR，轮询，可屏蔽，不可屏蔽。

中断和异常

中断和异常一般来说都会同时讨论，不过异常和中断稍有不同。中断一般是由硬件产生的中断，是异步的，而异常则是由处理器生成，属于同步的。
常用的中断，定时器中断，外部中断，DAC中断等。
常有的异常，缺页异常，除0错误，段错误等。

Top halves and Bottom halves

Top half

中断处理程序是上半部分。上半部分将在收到中断后立即运行，并且仅执行时间关键的工作，例如确认收到中断或重置硬件。

Bottom half

下半部分用于处理数据，让上半部分处理新的传入中断。下半程运行时启用中断。如有必要，可以禁用中断，但通常应避免这样做，因为这与在监听新中断时处理数据的基本目的相悖。后半部分运行在更方便的时间，并启用所有中断。
例如，使用网卡时：

1. 当网卡从网络接收数据包时，网卡会立即发出中断。这将优化网络吞吐量和延迟，并避免超时。

内核通过执行网卡的注册中断进行响应。

1. 中断运行、确认硬件、将新的网络数据包复制到主内存中，并读取网卡以了解更多数据包。这些作业非常重要、时间关键且特定于硬件的工作。
2. 内核通常需要快速将网络数据包复制到主内存中，因为网卡上的网络数据缓冲区是固定的，且大小很小，尤其是与主内存相比。复制数据包的延迟可能导致缓冲区溢出，传入数据包将覆盖网卡的缓冲区，从而丢弃数据包。
3. 在主内存中安全地存储网络数据后，将完成中断的作业，并且可以将系统控制返回到生成中断时中断的任何代码。
4. 数据包的其他处理和处理稍后发生在下半部分。

中断处理的下半部分有四种。

1. Workqueue
2. Threaded IRQs
3. Softirq
4. Tasklets

关于 bottom-half合集可以查看 bottom-half网页。

ISR中断编程

编写中断程序以前，有以下几点需要注意。

1. 中断处理程序无法进入睡眠状态，因此避免调用具有的某些函数sleep。
2. 当中断处理程序的一部分代码进入关键部分时，请使用自旋锁而不是互斥锁。因为如果不能使用互斥锁，它将进入睡眠状态，直到需要使用沉默(mute)为止。
3. 中断处理程序无法与用户空间交换数据。
4. 中断处理程序必须尽快执行。为了确保这一点，最好将实现分为上半部分和下半部分两部分。处理程序的上半部分将尽快完成工作，然后在下半部分进行较晚的工作，这可以通过softirq或tasklet或工作队列来完成。
5. 中断处理程序不能重复调用。当处理程序已经在执行时，必须禁用其相应的IRQ，直到处理程序完成为止。
6. 较高权限的处理程序可以中断中断处理程序。如果要避免被高品质的处理程序打扰，可以将中断处理程序标记为快速处理程序。但是，如果将太多标记为快速处理程序，则系统性能会下降，因为中断等待时间会更长。

   内核中与中断相关的参数

   与中断有关的函数

   request_irq(unsigned int irq,irq_handler_t handler,unsigned long flags,const char *name,void *dev_id)
   free_irq(unsigned int irq,void *dev_id)
   enable_irq(unsigned int irq)
   disable_irq(unsigned int irq)
   disable_irq_nosync(unsigned int irq)
   in_irq()
   in_interrupt()

   与中断有关的标志
   

• IRQF_DISABLED.
• IRQF_SAMPLE_RANDOM
• IRQF_TIMER
• IRQF_SHARED

  Registering an Interrupt Handler

  ```c

  define IRQ_NO 11

if (request_irq(IRQ_NO, irq_handler, IRQF_SHARED, “etx_device”, (void *)(irq_handler))) { printk(KERN_INFO “my_device: cannot register IRQ “); goto irq; }

<a name="cvpqp"></a>
### Freeing an Interrupt Handler
```c
free_irq(IRQ_NO,(void *)(irq_handler));

Interrupt Handler

static irqreturn_t irq_handler(int irq,void *dev_id) {
  printk(KERN_INFO "Shared IRQ: Interrupt Occurred");
  return IRQ_HANDLED;
}

程序设计

这一个demo一直没有实验成功，等以后深入理解arm 中断再来做这个实验。

参考资料