linux共享中断实现

基础概念

Linux共享中断（Shared Interrupts）是指多个设备共享同一个中断号的情况。在Linux内核中，中断是由硬件产生的信号，用于通知CPU某个事件已经发生。共享中断允许多个设备使用同一个中断号，从而减少中断号的数量，简化系统设计。

优势

减少中断号的使用：通过共享中断，可以减少系统中断号的数量，节省资源。
简化硬件设计：对于一些嵌入式系统或硬件资源有限的环境，共享中断可以简化硬件设计。
提高系统性能：合理管理共享中断可以提高系统的整体性能。

类型

Linux共享中断主要分为两种类型：

共享处理器中断（Shared Processor Interrupts）：多个设备共享同一个CPU的中断处理。
共享中断线（Shared Interrupt Lines）：多个设备共享同一个中断线，但每个设备可能有自己的中断控制器。

应用场景

共享中断常用于以下场景：

多网卡共享中断：在服务器上，多个网卡可以共享同一个中断号，以减少中断处理的开销。
多设备共享中断：在一些嵌入式系统中，多个传感器或其他设备可以共享同一个中断号。
GPU和其他设备共享中断：在图形处理单元（GPU）和其他设备共享中断的情况下，可以减少中断处理的复杂性。

实现原理

在Linux内核中，共享中断的实现主要涉及以下几个步骤：

注册中断处理函数：设备驱动程序需要注册中断处理函数，告诉内核如何处理该设备的中断。
共享中断号的分配：内核会为多个设备分配同一个中断号。
中断处理：当设备产生中断时，内核会根据中断号调用相应的中断处理函数。

示例代码

以下是一个简单的示例代码，展示如何在Linux内核中实现共享中断：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>

static irqreturn_t my_interrupt_handler(int irq, void *dev_id)
{
    printk(KERN_INFO "Interrupt occurred on device %p\n", dev_id);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init my_module_init(void)
{
    int ret;
    int irq = 10; // 假设中断号为10

    ret = request_irq(irq, my_interrupt_handler, IRQF_SHARED, "my_device", (void *)0x1234);
    if (ret) {
        printk(KERN_ERR "Unable to request IRQ %d\n", irq);
        return ret;
    }

    printk(KERN_INFO "Module loaded with IRQ %d\n", irq);
    return 0;
}

static void __exit my_module_exit(void)
{
    free_irq(10, (void *)0x1234);
    printk(KERN_INFO "Module unloaded\n");
}

module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple shared interrupt example");