Linux对电平触发与沿触发中断的区别

对于电平触发中断和沿触发中断，在Linux中分别用了handle_level_irq和handle_edge_irq进行处理。中断发生后，系统的中断开关会自动处于disable状态，这由CPU的硬件保证（至少arm中是这样），所以两个函数都在中断禁止的环境中执行。handle_level_irqvoid handle_level_irq （unsigned int irq, struct irq_desc *desc） spin_lock（&desc->lock）; mask_ack_irq（desc, irq）; // 调用了mask，unmask之前不应该再进入这个中断 // 如果是嵌套调用，直接退出 if （unlikely（desc->status & IRQ_INPROGRESS）） goto out_unlock; desc->status &= ~（IRQ_REPLAY | IRQ_WAITING）; … action = desc->action; if （unlikely（！action || （desc->status & IRQ_DISABLED））） goto out_unlock; desc->status |= IRQ_INPROGRESS; // 加中断处理，防止嵌套调用 spin_unlock（&desc->lock）; // 解锁，为可能的嵌套做准备 /* handle_IRQ_event中可能会开中断，如果unmask也被调用，可能会产生嵌套调用 */ action_ret = handle_IRQ_event（irq, action）; if （！noirqdebug） note_interrupt（irq, desc, action_ret）; spin_lock（&desc->lock）; // 重新加锁 desc->status &= ~IRQ_INPROGRESS; // 去除中断处理标记 if （！（desc->status & IRQ_DISABLED） && desc->chip->unmask） // 不管前面handle_IRQ_event中有没有unmask，这里再unmask一次 desc->chip->unmask（irq）; out_unlock: spin_unlock（&desc->lock）; handle_edge_irqvoid handle_edge_irq （unsigned int irq, struct irq_desc *desc） spin_lock（&desc->lock）; desc->status &= ~（IRQ_REPLAY | IRQ_WAITING）; if （unlikely（（desc->status & （IRQ_INPROGRESS | IRQ_DISABLED）） || ！desc->action）） { desc->status |= （IRQ_PENDING | IRQ_MASKED）; // 设置中断嵌套标记 mask_ack_irq（desc, irq）; goto out_unlock; } … /* ack，这个中断的状态标记被清除 */ desc->chip->ack（irq）; /* Mark the IRQ currently in progress.*/ desc->status |= IRQ_INPROGRESS; // 设置中断处理标记位 do { struct irqaction *action = desc->action; irqreturn_t action_ret; … if （unlikely（（desc->status & （IRQ_PENDING | IRQ_MASKED | IRQ_DISABLED）） == （IRQ_PENDING | IRQ_MASKED））） { // 如果有中断嵌套发生，在这里调用unmask，重新允许嵌套 desc->chip->unmask（irq）; desc->status &= ~IRQ_MASKED; } desc->status &= ~IRQ_PENDING; spin_unlock（&desc->lock）; /* handle_IRQ_event中可能会重新开中断，导致中断嵌套 */ action_ret = handle_IRQ_event（irq, action）; if （！noirqdebug） note_interrupt（irq, desc, action_ret）; spin_lock（&desc->lock）; } while （（desc->status & （IRQ_PENDING | IRQ_DISABLED）） == IRQ_PENDING）; desc->status &= ~IRQ_INPROGRESS;out_unlock: spin_unlock（&desc->lock）; 根据代码可知，这两个函数的处理大同小异，www.linuxidc.com都是调用handle_IRQ_event进行实质性的中断处理工作；它们的区别在于中断嵌套的处理。在电平触发中断处理中，在handle_level_irq的一开始就调用了mask_ack_irq，屏蔽此中断，所以理论上不会产生同一个中断的嵌套调用。但是，在handle_IRQ_event中，会调用驱动程序登记的中断回调函数，而这些函数内核无法控制，无法保证其不调用unmask过程。所以，在调用handle_IRQ_event时，可能仍会出现同一个中断嵌套的情况。解决这个问题的方法很简单，在刚进入handle_level_irq时，使用desc->status & IRQ_INPROGRESS判断当前是否处于嵌套中，如果是嵌套，则直接返回。在沿触发中断处理中，允许同一个中断的嵌套处理，此时使用IRQ_PENDING来标记嵌套，然后在handle_edge_irq中使用do-while来循环处理嵌套中断。沿触发中断在判断当前处于嵌套时，会调用mask禁止再一次出现嵌套，防止中断处理过程被频繁打断。在实际写驱动过程中，经常会出现错误地使用handle_level_irq处理沿触发中断，或者错误地使用handle_edge_irq处理电平触发中断的情况，下面分析一下出现这两种错误时的现象：使用handle_level_irq处理沿触发中断由于handle_level_irq中调用了mask，直到中断处理完成之后才调用unmask，在这期间不会响应新的中断，所以沿触发的中断在这个过程中会丢失。使用handle_edge_irq处理电平触发中断handle_edge_irq不会调用mask，所以在调用handle_IRQ_event时，如果重新打开中断，就会进入嵌套。嵌套过程中会调用mask，禁止第二次嵌套出现，同时设置IRQ_PENDING标记。等到handle_IRQ_event返回时，由于那个IRQ_PENDING的存在，会再一次调用handle_IRQ_event，导致效率降低。