中断是指 CPU 在执行程序的过程中，出现了某些突发事件急待处理，CPU 必须暂停当前程序的执行，转去处理突发事件，处理完毕后又返回原程序被中断的位置继续执行。由于中断的存在极大的提高了 CPU 的运行效率，但是设备的中断会打断内核进程中的正常调度和运行，系统对更高吞吐率的追求势必要求中断服务程序尽量短小精悍。

二、中断上下文

为保证系统实时性，中断服务程序必须足够简短，但实际应用中某些时候发生中断时必须处理大量的事物，这时候如果都在中断服务程序中完成，则会严重降低中断的实时性，基于这个原因，linux 系统提出了一个概念：把中断服务程序分为两部分：中断上下文，也叫做顶半部-底半部。

三、linux开发使用中断的总体思路

linux 中断有专门的中断子系统，其实现原理很复杂，但是驱动开发者不需要知道其实现的具体细节，只需要知道怎么在设备树中指定中断，如何应用该子系统提供的 API 函数来编写中断相关驱动代码即可。其他的事情，比如设备树中的中断控制器，这些都是由原厂的BSP工程师帮我们写好了，我们不需要来修改他。

四、设备树中配置中断

如果一个设备需要用到中断功能，开发人员就需要在设备树中配置好中断属性信息，因为设备树是用来描述硬件信息的，然后Linux内核通过设备树配置的中断属性来配置中断功能。

1、各级中断中断控制器

在硬件上，“中断控制器”只有GIC这一个，但是我们在软件上也可以把上图中的“GPIO”称为“中断控制器”。

GPIO1连接到GIC，GPIO2连接到GIC，所以GPIO1的父亲是GIC，GPIO2的父亲是GIC。

假设GPIO1有32个中断源，但是它把其中的16个汇聚起来向GIC发出一个中断，把另外16个汇聚起来向GIC发出另一个中断。这就意味着GPIO1会用到GIC的两个中断，会涉及GIC里的2个hwirq。

2、中断控制器节点的语法

#interrupt-cells，表明引用这个中断控制器的话需要多少个cell。

#interrupt-cells的，别的节点要引用这个中断控制器时，需要用几个cells来描述

3、示例

比如，在imx6u11.dtsi文件，其中的inc节点就是imx6ul1的中断控制器节点，如下图所示：

比如，GPI0的节点也可以作为中断控制器，在imx6ul.dtsi文件中GPlO1的节点内容如下图所示：

上述工作都是由原厂的BSP工程师来帮我们写好的，并不需要我们来写。我们需要关注的点是怎么在设备树里面描述一个外设的中断节点，我们来看一个例子：

在这个例子中，我们先使用pinctrl和gpio子系统把这个引脚设置为了gpio功能，因为我们在使用中断的时候需要把引脚设置成输入。然后使用interrupt-parent和interrupts 属性来描述中断。

我们的引脚使用的是gpiol里面的io18，所以我们使用的是gpio1这个中断控制器

interrupts属性设置的是中断源，为什么里面是俩个cells呢，因为我们在gpio1这个中断控制器里面#interrupt-cells的值为2

五、驱动代码中使用中断

1、获取中断号

当在设备数中使用了interrupt-parent和interrupts 属性来描述中断后，可以通过irq_of_parse_and_map来获取中断号。gpio中断也可以不使用这两个属性，直接通过gpio号来获取中断号。

2、request_irq 函数申请中断

request_irq 函数可能会导致睡眠，因此不能在中断上下文或者其他禁止睡眠的代码段中使用。

request_irq 函数会激活(使能)中断，所以不需要我们手动去使能中断

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

irq ：要申请中断的中断号。 ?

handler ：中断处理函数，当中断发生以后就会执行此中断处理函数。

flags ：中断标志，可以在文件 include/linux/interrupt.h 里面查看所有的中断标志

name ：中断名字，设置以后可以在 /proc/interrupts 文件中看到对应的中断名字。

dev ：如果将 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，其他负值中断申请失败，如果返回 -EBUSY 的话表示中断已经被申请了。

3、编写中断处理函数

使用 request_irq 函数申请中断的时候需要设置中断处理函数，中断处理函数格式如下所示：

irqreturn_t (*irq_handler_t) (int, void *)

第一个参数是要中断处理函数要相应的中断号。

第二个参数是一个指向 void 的指针，也就是个通用指针，需要与 request_irq 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。

中断处理函数的返回值为 irqreturn_t 类型，定义如下所示：

enum irqreturn {
IRQ_NONE = (0 << 0),  //表示不是本驱动的中断不处理
IRQ_HANDLED = (1 << 0), //表示正常处理，通常是这个
IRQ_WAKE_THREAD = (1 << 1), //表示在中断下文中处理
}typedef enum irqreturn irqreturn_t;

一般中断服务函数返回值使用如下形式： return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED)

4、释放中断资源

中断使用完成以后就要通过 free_irq 函数释放掉相应的中断。如果中断不是共享的，那么 free_irq 会删除中断处理函数并且禁止中断。free_irq 函数原型如下所示：

5、中断使能和禁止函数

void enable_irq(unsigned int irq);
void disable_irq(unsigned int irq);
void disable_irq_nosync(unsigned int irq);

disable_irq 函数要等到当前正在执行的中断处理函数执行完才返回，因此使用者需要保证不会产生新的中断，并且确保所有已经开始执行的中断处理程序已经全部退出。
disable_irq_nosync 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。

6、其他

local_irq_disable(); //屏蔽中断 
local_irq_enable(); //打开中断 
local_irq_save(flags); //禁止中断并保存当前 CPU 中断信息 
local_irq_restore(flags)； //打开中断并回复之前保存的 CPU 中断信息