处理多个中断源/向量的 Linux 设备驱动程序

Question

我正在编写一个设备驱动程序来处理 PCIe 卡的中断，该卡目前适用于 IRQ 线上引发的任何中断向量。

但它有一些可以被引发的类型，由向量寄存器标记。所以现在我需要阅读矢量信息并聪明一点...
那么，我是否：-

1/ 每种中断类型都有单独的开发节点/dev/int1、/dev/int2 等，并且只需说明int1 用于向量类型 A 等？
1.1/ 由于每个文件/字符设备都有自己的minor 编号，打开时我会知道哪个是哪个。 我认为。
1.2/ ldd3 好像演示了这个方法。

2/ 有一个节点/dev/int （就像我现在所做的那样） 并且有多个进程挂在同一个read 方法上？ 听起来更好？！
2.1/ 然后只唤醒正确的进程...？
2.2/ 我是否使用单独的wait_queue_head_t wait_queues？还是不同的flag/测试条件？

在read 方法中：-

    wait_event_interruptible(wait_queue, flag);

在处理程序中不是真正的代码！：-

    int vector = read_vector();
    if vector = A then 
        wake_up_interruptible(wait_queue, flag)
        return IRQ_HANDLED;
    else
        return IRQ_NONE/IRQ_RETVAL?

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编辑：来自人民 cmets 的笔记：-
1) 我的用户空间代码 mmap 的所有 PCIe 固件寄存器
2）用户空间代码有几个线程，每个线程在设备驱动设备节点上执行一个阻塞read，然后在发生中断时从固件返回数据。我需要根据中断类型唤醒正确的线程。

Answer 1

我不确定我是否正确理解了您对 Vector 寄存器的含义（指向某些文档的指针可以帮助我准确了解您的情况）。

无论如何，任何 PCI 设备都会获得唯一的中断号（由 BIOS 或 x86 以外的其他架构上的某些固件提供）。您只需在驱动程序中注册此中断即可。

priv->name = DRV_NAME;
err = request_irq(pdev->irq, your_irqhandler, IRQF_SHARED, priv->name,
          pdev);
if (err) {
    dev_err(&pdev->dev, "cannot request IRQ\n");
    goto err_out_unmap;
}

我不太明白的另一件事是为什么要将中断导出为开发节点：中断肯定是需要保留在驱动程序/内核代码中的东西。但我想在这里你想导出一个设备，然后在用户空间中访问。我只是觉得 /dev/int no 是一个好的命名。

对于您关于多个开发节点的问题：如果您的不同中断源提供对不同硬件资源的访问（即使在同一个 PCI 板上），我会选择选项 1），每个设备都有一个 wait_queue。否则，我会选择选项 2)

由于您的中断来自同一个物理设备，如果您选择选项 1) 或选项 2)，则必须共享中断线，并且您必须读取中断处理程序来定义哪个硬件资源引发了中断。

对于选项 1)，它将是这样的：

static irqreturn_t pex_irqhandler(int irq, void *dev) {
    struct pci_dev *pdev = dev;
    int result;

    result = pci_read_config_byte(pdev, PCI_INTERRUPT_LINE, &myirq);

    if (result) {
         int vector = read_vector();
         if (vector == A) {
                set_flagA(flag);
         } else if (vector == B) {
                set_flagB(flag);
         }
         wake_up_interruptible(wait_queue, flag);
         return IRQ_HANDLED;
    } else {
         return IRQ_NONE;
}

对于选项 2，它会是类似的，但是在您为每个节点请求的每个不同的中断处理程序中，您将只有一个 if 子句（用于相应的向量值）。

Answer 2

如果你有不同的 chanel 可以read() ，那么你绝对应该使用不同的次要号码。想象一下，你有一张带四个串口的卡，你肯定想要四个/dev/ttySx。
但是你的设备适合这个型号吗？

Answer 3

首先，我假设您没有尝试将代码放入主线内核。如果您是，请期待关于最佳方式的激烈讨论。如果您正在为主要由来自用户空间的mmap 驱动的卡编写一个简单的中断处理驱动程序，那么有很多方法可以解决这个问题。

如果您使用多个设备节点（选项 1），您还可以实现poll，以便单个应用程序可以打开多个设备节点并等待选择的中断。次要号码足以区分它们。如果每个向量都有一个唤醒队列，则只能唤醒相关的侦听器。您需要在poll 成功后锁定向量，以确保read 成功。

如果您使用单个设备节点（选项 2），则需要添加一些额外的魔法，以便线程可以注册它们对特定中断向量的兴趣。您可以使用 ioctl 执行此操作，或者让线程 write 将中断向量发送到设备。每个线程都应该打开设备节点以获取自己的文件描述符。然后，您可以将请求的向量列表与每个打开的文件描述符相关联。作为奖励，您可以让应用程序read 来自设备的中断向量，因此它知道发生了哪一个。

您需要考虑如何清除中断。中断处理程序需要删除中断，然后存储结果，以便将其传递给用户空间。您可能会发现 kfifo 对此有用，而不是等待队列。如果每个打开的文件描述符都有一个 fifo，则可以将中断通知分发到每个侦听应用程序。