中断

API

申请中断函数。该函数会引起线程的睡眠，调用之后，会使能中断。（但未触发）

    int request_irq( unsigned int irq,          //要申请的中断号
                     irq_handler_t handler,     //中断处理函数
                     unsigned long flags,       //中断触发标志(include/linux/interrupt.h),
                     const char *name,          //中断名字
                     void *dev)                 // flags 设置为 IRQF_SHARED 的话， dev 用来区分不同的中断，一般情况下将dev 设置为设备结构体， dev 会传递给中断处理函数 irq_handler_t 的第二个参数

    返回值 ： 0中断申请成功     <0 申请失败

释放中断

    void free_irq(  unsigned int irq,           //中断号
                    void *dev)                  //

中断处理函数 irq_handler_t 原型, 第二个参数[in]是一个指向 void 的指针，也就是个通用指针，需要与 request_irq 申请中断函数的 dev 参数保持一致。用于区分共享中断的不同设备，dev 也可以指向设备数据结构

    irqreturn_t (*irq_handler_t) (int, void *)      //第一个[in]是 要中断处理函数相应的中断号

    enum irqreturn {
                        IRQ_NONE = (0 << 0),
                        IRQ_HANDLED = (1 << 0),
                        IRQ_WAKE_THREAD = (1 << 1),
                    };
    typedef enum irqreturn irqreturn_t;     

    返回值一般是 ： return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED)

中断使能&&禁止

void enable_irq(unsigned int irq)   //使能
void disable_irq(unsigned int irq)  //禁止（要等到当前正在执行的中断处理函数执行完才返回）
void disable_irq_nosync(unsigned int irq)   //禁止(函数调用以后立即返回，不会等待当前中断处理程序执行完毕)

local_irq_enable()                  //使能当前处理器中断系统
local_irq_disable()                 //禁止当前处理器中断系统

//以下成对方式适用于多线程共同处理中断
local_irq_save(flags)               //禁止中断，并且将中断状态保存在 flags 中
local_irq_restore(flags)            //恢复中断，将中断到 flags 状态

中断上，下半部

上半部的使用建议

要处理的内容不希望被其他中断打断，那么可以放到上半部
要处理的任务对时间敏感，可以放到上半部
要处理的任务与硬件有关，可以放到上半部

中断底半部的实现方式

软中断

结构体定义 include/linux/interrupt.h

    struct softirq_action
    {
        void (*action)(struct softirq_action *)
    };

使用软中断，必须先使用 open_softirq 函数注册对应的软中断处理函数，软中断必须在编译的时候静态注册

    void open_softirq(  int nr,     // nr：要开启的软中断
                        void (*action)(struct softirq_action *))    // action：软中断对应的处理函数

nr的枚举选项

    enum
    {
    HI_SOFTIRQ=0, /* 高优先级软中断 */
    TIMER_SOFTIRQ, /* 定时器软中断 */
    NET_TX_SOFTIRQ, /* 网络数据发送软中断 */
    NET_RX_SOFTIRQ, /* 网络数据接收软中断 */
    BLOCK_SOFTIRQ,
    BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ,
    TASKLET_SOFTIRQ, /* tasklet 软中断 */
    SCHED_SOFTIRQ, /* 调度软中断 */
    HRTIMER_SOFTIRQ, /* 高精度定时器软中断 */
    RCU_SOFTIRQ, /* RCU 软中断 */
    NR_SOFTIRQS
    };

tasklet(更建议)

数据结构

    struct tasklet_struct
    {
        struct tasklet_struct *next;    /* 下一个 tasklet */
        unsigned long state;            /* tasklet 状态 */
        atomic_t count;                 /* 计数器，记录对 tasklet 的引用数 */
        void (*func)(unsigned long);    // tasklet 执行的  回调函数 
        unsigned long data;             /* 函数 func 的参数 */
    };

使用的方法：

自行定义一个 tasklet 变量

使用 tasklet_init() 函数初始化 tasklet 变量

    void tasklet_init(  struct tasklet_struct *t,           //要初始化的tasklet
                        void (*func)(unsigned long),        //回调函数
                        unsigned long data);                // func 的传参

也可以使用宏DECLARE_TASKLET(name, func, data) 来完成tasklet的定义和初始化，该宏在 include/linux/interrupt.h
开启tasklet的调度 void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)

逻辑流程：

    /* 定义 taselet */
    struct tasklet_struct testtasklet;

    /* tasklet 处理函数 */
    void testtasklet_func(unsigned long data)
    {
        /* tasklet 具体处理内容 */
    }

    /* 中断处理函数*(即中断上半部) */
    irqreturn_t test_handler(int irq, void *dev_id)
    {
        ......
        /* ！！！！！！！！！！！！！！！！！！调度 tasklet */
        tasklet_schedule(&testtasklet);
        ......
    }

    /* 驱动入口函数 */
    static int __init xxxx_init(void)
    {
        ......
        /* 初始化 tasklet */
        tasklet_init(&testtasklet, testtasklet_func, data);
        
        /* 注册中断处理函数 */
        request_irq(xxx_irq, test_handler, 0, "xxx", &xxx_dev);
        ......
    }

工作队列工作队列是在进程上下文执行，将要退后的工作交给一个内核线程去执行。因为工作队列工作在进程上下文，因此工作队列允许睡眠或重新调度。因此如果你要推后的工作可以睡眠那么就可以选择工作队列，否则的话就只能选择软中断或 tasklet。

表示一个工作的结构体

    struct work_struct {
        atomic_long_t data;
        struct list_head entry;
        work_func_t func;           /* 工作队列处理函数 */
    };

表示一个工作队列
```
    struct workqueue_struct {


    };
```
内核使用工作者线程(worker thread)来处理工作队列中的各个工作， Linux 内核使用worker 结构体表示工作者线程
```
    struct worker {


    };
```
实际应用中，我们只需定义工作（work_struct），关于工作队列和工作者线程，基本上不用管。创建工作比较简单，使用
1. #define INIT_WORK(_work, _func) 定义，_work 表示要初始化的工作， _func 是工作对应的处理函数。
2. #define DECLARE_WORK(n, f) 一次性完成工作的创建和初始化，n 表示定义的工作(work_struct)， f 表示工作对应的处理函数。
3. 开启调度才能运行
```
    bool schedule_work(struct work_struct *work)
```

逻辑流程

    /* 定义工作(work) */
    struct work_struct testwork;

    void testwork_func_t(struct work_struct *work);
    {
        /* work 具体处理内容 */
    }

    /* 中断处理函数 */
    irqreturn_t test_handler(int irq, void *dev_id)
    {
        ......
        /* 调度 work */
        schedule_work(&testwork);
        ......
    }

    /* 驱动入口函数 */
    static int __init xxxx_init(void)
    {
        ......
        /* 初始化 work */
        INIT_WORK(&testwork, testwork_func_t);
        /* 注册中断处理函数 */
        request_irq(xxx_irq, test_handler, 0, "xxx", &xxx_dev);
        ......
    }

中断与设备树

与中断有关的设备树属性信息
1. #interrupt-cells，指定中断源的信息 cells 个数
2. interrupt-controller，空节点，表示当前节点为中断控制器。
3. interrupts，指定中断号，触发方式等
4. interrupt-parent，指定父中断，也就是中断控制器。

API

获取中断号

    unsigned int irq_of_parse_and_map(  struct device_node *dev,        // 设备节点
                                        int index);                     // 索引号，interrupts属性含多条中断信息，通过index指定获取信息
    返回中断号

如果是gpio的话，可以使用 gpio_to_irq 函数获取 gpio 对应的中断号

    int gpio_to_irq(unsigned int gpio)      //gpio 获取GPIO对应的编号
    返回值：GPIO对应的中断号

demo 笔记

按键触发中断
1. 按键对应原理图 GPIO1_IO18
2. 在设备树 .dts 文件中，添加该引脚的宏 imx6ull-pinfunc-snvs.h ==> #define MX6UL_PAD_KEY__GPIO1_IO18 0x008C 0x0318 0x0000 0x5 0x0

踩坑区

free_irq时发生错误:Trying to free already-free IRQ

    int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev)

    void free_irq(unsigned int irq, void *dev)

上两个函数，在使用的时候，最后一个参数必须保持一致，问题解决

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