4. 中断注册API：request_irq()函数详解

在Linux内核驱动中，中断处理程序的注册是设备驱动与硬件交互的核心环节。request_irq()是内核提供给驱动开发者用于注册中断处理函数的标准API。理解其参数含义、返回值处理以及使用场景，是编写可靠中断驱动的基础。

4.1 request_irq()函数原型

request_irq()函数定义在 <linux/interrupt.h> 头文件中，其原型如下：

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

该函数将指定的中断号 irq 与处理函数 handler 绑定，并配置中断触发方式等属性。调用成功返回0，失败返回负的错误码。

4.2 参数详解

下表列出了 request_irq() 五个参数的含义与使用要点：

4.3 flags 标志位详解

flags 参数由多个位掩码组合而成，常用的标志定义在 <linux/interrupt.h> 中：

• IRQF_TRIGGER_RISING — 上升沿触发
• IRQF_TRIGGER_FALLING — 下降沿触发
• IRQF_TRIGGER_HIGH — 高电平触发
• IRQF_TRIGGER_LOW — 低电平触发
• IRQF_SHARED — 允许共享中断线，多个设备可共用同一中断号
• IRQF_ONESHOT — 中断处理期间硬件中断线被屏蔽，处理完成后自动重新使能
• IRQF_NO_SUSPEND — 系统休眠时不关闭该中断
• IRQF_FORCE_RESUME — 系统唤醒时强制重新使能中断

4.4 返回值处理

request_irq() 的返回值是判断注册是否成功的关键：

4.5 中断注册流程SVG图

下图展示了从驱动入口到中断注册完成的典型流程：

4.6 完整注册代码示例

以下是一个典型的中断注册代码片段，展示了参数设置与返回值处理：

#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/device.h>

static irqreturn_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id)
{
    struct my_device *dev = (struct my_device *)dev_id;
    /* 处理中断事件 */
    pr_info("Interrupt received on irq %d\n", irq);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int my_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct my_device *dev;
    int irq, ret;

    dev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
    if (!dev)
        return -ENOMEM;

    irq = platform_get_irq(pdev, 0);
    if (irq < 0)
        return irq;

    /* 注册中断，使用上升沿触发，非共享 */
    ret = request_irq(irq, my_irq_handler,
                      IRQF_TRIGGER_RISING,
                      "my_driver", dev);
    if (ret) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to request irq %d, ret=%d\n",
                irq, ret);
        return ret;
    }

    dev->irq = irq;
    platform_set_drvdata(pdev, dev);
    return 0;
}

static int my_remove(struct platform_device *pdev)
{
    struct my_device *dev = platform_get_drvdata(pdev);
    free_irq(dev->irq, dev);
    return 0;
}

4.7 共享中断的 dev_id 作用

当多个设备共享同一中断线时，内核无法仅通过中断号区分中断来源。dev_id 参数在此场景下至关重要：

• 注册时：每个共享设备传入不同的 dev_id 指针。
• 中断触发时：内核遍历该中断号上的所有处理函数，依次调用，直到某个处理函数返回 IRQ_HANDLED。
• 注销时：free_irq(irq, dev_id) 通过 dev_id 精确移除对应的处理函数，不会影响其他共享设备。

4.8 中断注册状态SVG图

下图展示了 request_irq() 在内核中的数据结构关系：

4.9 常见错误与避坑指南