2. 中断注册与释放：request_irq()、free_irq()、中断标志位

好，咱们接着聊中断。上一节我讲了中断的基本概念，这一节咱们直接上手——怎么注册一个中断，怎么释放它，以及那些让人眼花缭乱的中断标志位到底该怎么选。

说实话，我刚入行那会儿，第一次写中断处理程序，就踩了个大坑。我注册了一个共享中断，结果没处理好标志位，导致两个驱动互相打架，系统直接死机。从那以后，我对 request_irq() 的每个参数都格外小心。

2.1 request_irq()：中断注册的核心

先看原型，这个函数你以后会天天见：

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

五个参数，一个都不能马虎。我一个个说。

2.1.1 irq：中断号

这个好理解，就是你要注册的中断线编号。但注意，在设备树时代，中断号往往是动态分配的。我个人习惯用 platform_get_irq() 来获取，而不是硬编码。你想想看，换个板子中断号就变了，硬编码不是给自己挖坑吗？

2.1.2 handler：中断处理函数

这是你的核心逻辑。原型长这样：

irqreturn_t (*irq_handler_t)(int irq, void *dev_id);

返回值只有两个：IRQ_HANDLED 和 IRQ_NONE。前者表示你处理了这个中断，后者表示这不是你的设备触发的中断（共享中断时有用）。

2.1.3 flags：中断标志位

这部分是重点，也是容易出问题的地方。我整理了一张表：

标志位	含义	使用场景
IRQF_TRIGGER_RISING	上升沿触发	边沿敏感型设备，如按键
IRQF_TRIGGER_FALLING	下降沿触发	同上，但触发边沿不同
IRQF_TRIGGER_HIGH	高电平触发	电平敏感型设备
IRQF_TRIGGER_LOW	低电平触发	同上
IRQF_SHARED	共享中断	多个设备共用一根中断线
IRQF_ONESHOT	一次性触发	中断处理期间屏蔽该中断
IRQF_NO_SUSPEND	不休眠	系统休眠时仍能响应中断

这里我重点说两个：

IRQF_SHARED： 共享中断时，你的 dev_id 参数必须唯一，不能传 NULL。内核靠这个来区分是哪个设备触发了中断。我曾经犯过这个错，两个驱动都用 NULL，结果中断来了，两个处理函数都跑一遍，还互相抢资源。

IRQF_ONESHOT： 这个标志位很有意思。它保证在中断处理函数返回之前，不会再次触发同一个中断。对于边沿触发的中断，这能有效防止中断风暴。我建议你在处理耗时较长的中断时加上它。

2.1.4 name 和 dev

name 是设备名，会在 /proc/interrupts 里显示，方便调试。dev 是设备标识，共享中断时必须唯一。

2.2 free_irq()：优雅地释放

有注册就有释放。原型很简单：

void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id);

注意两点：

• 必须在模块卸载或设备移除时调用
• 共享中断时，dev_id 必须和注册时一致

2.3 一个完整的例子

说了这么多，咱们看个实际例子。这是我写的一个 GPIO 按键驱动片段：

static irqreturn_t button_irq_handler(int irq, void *dev_id)
{
    struct button_dev *bdev = (struct button_dev *)dev_id;
    
    /* 这里只做最少的处理，实际工作交给工作队列 */
    schedule_work(&bdev->work);
    
    return IRQ_HANDLED;
}

static int button_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct button_dev *bdev;
    int irq, ret;
    
    bdev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*bdev), GFP_KERNEL);
    if (!bdev)
        return -ENOMEM;
    
    irq = platform_get_irq(pdev, 0);
    if (irq < 0)
        return irq;
    
    /* 注册中断，使用上升沿触发 */
    ret = request_irq(irq, button_irq_handler,
                      IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_ONESHOT,
                      "my-button", bdev);
    if (ret) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to request IRQ\n");
        return ret;
    }
    
    bdev->irq = irq;
    platform_set_drvdata(pdev, bdev);
    
    return 0;
}

static int button_remove(struct platform_device *pdev)
{
    struct button_dev *bdev = platform_get_drvdata(pdev);
    
    free_irq(bdev->irq, bdev);
    return 0;
}

你看，我用了 IRQF_ONESHOT，防止按键抖动导致的中断风暴。而且 dev_id 传的是设备结构体指针，不是 NULL。这样在共享中断时，内核能准确找到对应的设备。

2.4 调试技巧

注册完中断后，怎么确认它工作正常？我一般用这几招：

• 查看 /proc/interrupts： 看看你的中断号有没有注册，触发次数对不对
• 查看 /proc/irq/<irq_num>/： 每个中断的详细信息，包括 CPU 亲和性
• 用 ftrace： 跟踪中断处理函数的执行时间

2.5 避坑指南

最后，总结几个我踩过的坑：

• 中断上下文不能睡眠： 别用 kmalloc(GFP_KERNEL)，用 GFP_ATOMIC
• 共享中断的 dev_id 必须唯一： 传 NULL 等于给自己挖坑
• 释放中断要在进程上下文： 别在中断处理函数里调 free_irq()
• 中断标志位要和硬件匹配： 查清楚你的设备是电平触发还是边沿触发

嗯，这一节就到这儿。中断注册看似简单，但细节决定成败。下一节咱们聊聊中断下半部，那是真正体现水平的地方。