深入理解Linux中按键中断回调函数的工作原理 (linux 按键中断回调函数)

Linux操作系统是世界上使用最广泛的开源操作系统之一，它的内核是独立的，可以在各种应用程序和计算机体系结构中运行。Linux内核中的一个重要特性是中断机制，它能够有效的提高内核的响应速度和性能表现。Linux中，按键中断机制是一种主要的中断类型，中断回调函数也是其中最重要的一部分。在本文中，我们将，包括中断介绍、中断处理函数、中断处理程序和中断控制器等相关内容。

中断介绍

在现代操作系统中，中断还有另一层意义。它指代内核处理硬件事件的机制。有时，硬件设备需要通知内核某些事件（例如，一键输入）。此时，它会通过引发中断的方式传递给内核进程。显然，这种事件引发的事件无须等待内核完成运行，它是独立并尽可能快速的，在某些时候能够带来很大的性能提升。

中断处理函数

中断处理函数也称为中断处理程序，是Linux内核中针对某个中断类型而编写的一个函数。它负责处理中断端口传递的事件，通常采用异步的方式执行，并在内核进程遇到需要处理中断的事件时被执行。在Linux内核中，中断处理函数通常使用C语言编写。中断处理程序通常由如下几个步骤构成：

（1）检查发生中断的设备

（2）禁用中断

（3）处理中断

（4）使能中断

中断处理函数通常具有以下特点：

（1）中断处理函数是异步调用的；

（2）中断处理函数需要小心维护;

（3）中断处理函数必须被分配切割的时间。

中断处理程序

中断处理程序是指启动和管理中断处理函数的实体。中断处理程序通常存在于芯片的中断控制器里，拥有管理设备中断的权力，并且能灵活快速地处理各种类型的中断事件。在宏观上，若某个设备接受到发生中断的硬件事件，内核会立即根据该事件挑选合适的中断线路，通常由中断控制器提供一个独立的映射表。然后将该中断触发到内核的中断队列里，被处理程序捕获。同时，它还会保存硬件现场恢复中断处理完成后返回现场。

中断控制器

中断控制器是指一种硬件设备，负责管理和整合各种内部中断和外部中断信号，并根据优先级和中断响应方式来传递中断信号。在这个过程中，中断控制器还需要根据特定的系统配置来为各种中断类型分配独立的中断线路，以便能够支持多种设备间的并行输入。Linux系统中维护了一个叫做”irq_desc”的结构，其中记录了中断向量号、中断标记、中断处理程序、中断设备类型等信息。每当硬件设备发生中断事件时，中断控制器就会检索相应的”irq_desc”并向该中断输入设备信号传递。

结论

中断机制是Linux操作系统内核的重要特性之一，按键中断回调函数是其中的核心组成部分之一。中断是现代计算机系统中一项至关重要的技术，能够有效的提高操作系统的响应速度和性能表现。本文中我们深入理解了Linux中按键中断回调函数的工作原理，包括中断介绍、中断处理函数、中断处理程序和中断控制器等相关内容。我们相信，对中断机制的更深入理解，不仅能够帮助读者更好的理解Linux内核的工作原理，还能够在实践中更加灵活的运用中断机制。

相关问题拓展阅读：

• linux哪些函数可以给signal发中断
• 5.2 Linux中断注册

linux哪些函数可以给signal发中断

这是个函数指针，

void ( *func )( int )是一个接受一个int型参数，不返回的函数的指针；

比如：

void F( int a ) { print( “%d”, a ); }

void ( *func )( int ) = F;

func( 3 ); // 调用F函数输出3

作为函数参数的函数指针有一个专门的名称叫做回调，你可以把任意满足回调函数参数特征标的函数地址作为参数传给signal。

在这里因为signal对于sig参数可以指定用户自定义的信号处理函数，所以你可以把你要处理的这个sig的函数地址作为参数传给signal，那么系统接收到对应sig的时候就会通过你传进去的地址调用你的这个函数。

5.2 Linux中断注册

注册中断最常用的函数是request_irq

第 1个参数 irq 为中断号

第 2 个参数 handler 为要中断服务函数

第 3 个参数 flags为中断标志位包含触发方式，是否共享，是否支持嵌套等

第 4 个参数 name，通常是 设备驱动程序的名称。该值用在 /proc/interrupt 系统文件上

第 5 个参数 dev 中断名称 可作为共享中断时的中断区别参数，也可以用来指定中断服务函数需要参考的数据地址。建议将 设备结构指针作为 dev参数

flags参数定义

注册中断的另一个函数是request_threaded_irq

request_threaded_irq是将中断处理函数线程化执行的接口，其实request_irq也是直接调用的request_threaded_irq，只不过线程化回调thread_fn设置为NULL，不进行中断处理程序线程化处理。

和request_irq的参数有少许差异

handler:表示中断服务例程，指向primary handler 和request_irq的中断处理函数handler类似。中断发生时优先执行primary handler；

如果primary handler 为NULL，且thread_fn不为NULL，那么执行默认primary handler = irq_default_primary_handler。

thread_fn：中断线程化，NULL表示没有中断线程化。thread_fn如果该参数不为NULL，内核会为该irq创建一个内核线程，

当中断发生时，如果handler回调返回值是IRQ_WAKE_THREAD，内核将会激活中断线程，

在中断线程中，该回调函数将被调用，所以，该回调函数运行在进程上下文中，允许进行阻塞操作。

其中

其中

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