Linux驱动(2) - 技术栈

6. 中断

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。
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
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

**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。

定时器驱动代码

复制代码

#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");

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

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