Linux驱动(2)

6. 中断

1. 概念：

   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。中断可以分为：内部中断和外部中断，内部中断来源于CPU内部，外部中断来源自CPU外部。

2. 中断上半部：

   1. 也称为中断顶半部，用于完成尽量少的比较紧急的功能，通常被设置为不可被新中断打断。

   2. 使用场景：

      • 要处理的内容不希望被其他中断打断

      • 要处理的任务对时间敏感

      • 要处理的任务与硬件有关

3. 中断下半部：

   1. 也称为中断底半部，用来完成中断事件绝大多数任务，可以被新的中断打断，底半部相对来说并不是非常紧急，而且相对比较耗时。

   2. 使用场景：

      • 完成并不是非常紧急的耗时的任务

      • 可以被打断

   3. 中断下半部四种实现方式：

      1. 软中断：软中断和tasklet运行于中断上下文，不允许睡眠

      2. tasklet：tasklet的实现是靠软中断，因为中断中不能长时间执行某个任务所以要快进快出，且不允许睡眠

      3. 工作队列：工作队列运行在进程上下文，所以允许睡眠，哪怕中断执行完后，有可能工作队列还未执行

7. 内核定时器

1. **概念：**在内核中表示系统一秒所对应的节拍数量，目前为100。在内核中的.config中定义，jiffies表示系统节拍，记录系统启动到当前累加的数字，如果想通过内核定时器计时则定时时间为：jiffers + （N*100）定时时间到达后可以调用回调函数。

2. 定时器驱动代码

   #include <linux/fs.h> #include <linux/module.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/init.h> #include <linux/timer.h> static void timeout(unsigned long data) { pr_info("timeout ok!\n"); return; } static DEFINE_TIMER(mtimer, timeout, 0, 0); static int __init kernel_timer_init(void) { init_timer(&mtimer);//初始化定时器 add_timer(&mtimer);//激活定时器 mod_timer(&mtimer, jiffies + msecs_to_jiffies(200));//jiffies表示的是当前时间，当前时间超过1s pr_info("add timer success\n"); return 0; } static void __exit kernel_timer_exit(void) { del_timer(&mtimer);//删除定时器 pr_info("del timer success\n"); return; } module_init(kernel_timer_init); module_exit(kernel_timer_exit); MODULE_LICENSE("GPL");

3. 延时与睡眠的区别

   Linux内核实现了延时函数，delay相关函数是忙等待，一直占用CPU资源。sleep相关函数不会一直占用CPU资源，会在睡眠的过程中释放CPU，让进程挂起，但是Linux系统是非实时操作系统，所以当CPU切换出该进程到CPU切换回该进程中间的时间一般大于睡眠设定的时间。

   函数名	功能
   ndelay	忙等待延时ns
   udelay	忙等待延时us
   mdelay	忙等待延时ms
   msleep	睡眠ms
   msleep_interruptible	可中断睡眠ms
   ssleep	睡眠s