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          基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)之中斷控制的實現(xiàn)

          作者: 時間:2013-03-30 來源:網(wǎng)絡 收藏
            中斷是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一大特點,在尤為明顯,中斷函數(shù)在驅(qū)動程序中的作用非常重要,相當于各種函數(shù)的調(diào)度中心。在我們的驅(qū)動程序中數(shù)據(jù)包被接收,數(shù)據(jù)包發(fā)送完畢,buffer分配完成以及其他異常情況都會觸發(fā)中斷而調(diào)用中斷函數(shù)進行處理。其他情況觸發(fā)中斷比較容易理解,下面對buffer分配完成中斷作一些說明。

            現(xiàn)代網(wǎng)絡芯片為增加數(shù)據(jù)吞吐量,在芯片內(nèi)部都包含一定數(shù)量的buffer緩存發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包,在發(fā)送數(shù)據(jù)時網(wǎng)絡芯片往往要先分配適當大小的buffer空間,以接收內(nèi)核發(fā)送的數(shù)據(jù),當芯片buffur滿時,這些buffer分配命令(芯片的內(nèi)部寄存器指令)就暫時不能執(zhí)行,如果芯片緩存數(shù)據(jù)因為成功發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)成功傳遞給上層協(xié)議,釋放buffer空間,這時buffer分配命令就可以繼續(xù)執(zhí)行,一旦執(zhí)行成功就觸發(fā)中斷告知系統(tǒng)可以向芯片傳送數(shù)據(jù)了。

            這種機制在現(xiàn)代網(wǎng)絡芯片中非常常見,這種機制的實現(xiàn)涉及驅(qū)動程序的發(fā)送、接收、等函數(shù)。在前面已經(jīng)介紹過,中斷程序是在網(wǎng)絡設備初始化被登記的,被觸發(fā)調(diào)用后主要完成三項工作,一是保存中斷現(xiàn)場屏蔽網(wǎng)絡芯片的其他中斷;二是讀取相關寄存器信息,根據(jù)寄存器狀態(tài)判斷中斷原因并進行處理;三是恢復中斷現(xiàn)場。在我們的DM9000_init()函數(shù)中登記的程序為DM9000_interrupt(),下面結(jié)合代碼片段簡述功能實現(xiàn)。

            static void DM9000_interrupt(int irq, void * dev_id, struct pt_regs * regs)

            {

            saved_bank = inw( BANK_SELECT );

            DM9000_SELECT_BANK(2);

            saved_pointer = inw( PTR_REG );

            mask = inb( IM_REG );

            outw( 0, INT_REG );

            保存中斷現(xiàn)場,屏蔽網(wǎng)絡芯片產(chǎn)生的所有中斷,注意中斷屏蔽采用的是硬件屏蔽方式,即靠芯片本身的寄存器來屏蔽中斷,而不是靠內(nèi)核函數(shù)disable_irq()來屏蔽中斷,這種方式執(zhí)行效率要高一些。

            do {

            status = inb( INT_REG ) mask;

            if (!status )

            break;

            if (status IM_RCV_INT) {

            DM9000_rcv(dev);

            } else if (status IM_TX_INT ) {

            DM9000_tx(dev)

            } else if (status IM_TX_EMPTY_INT ) {

            lp->stats.collisions += card_stats 0xF;

            } else if (status IM_ALLOC_INT ) {

            DM9000_hardware_send_packet( dev );

            } else if (status IM_RX_OVRN_INT ) {

            lp->stats.rx_errors++;

            lp->stats.rx_fifo_errors++;

            } else if (status IM_MDINT ) {

            DM9000_phy_interrupt(dev);

            }

            } while ( timeout -- );

            這段代碼是的關鍵,讀取中斷狀態(tài)進行比較,針對6種中斷原因進行了相關處理,這些處理或者調(diào)用相關函數(shù)完成,或者僅對priv結(jié)構中的struct enet_statistics操作,作相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

            DM9000_SELECT_BANK( 2 );

            outw( mask 8, INT_REG );

            outb( mask, IM_REG );

            outw( saved_pointer, PTR_REG );

            DM9000_SELECT_BANK( saved_bank );

            這段代碼恢復中斷現(xiàn)場。

            對于中斷程序還有幾點需要注意就是,DM9000采用的是硬屏蔽模式也就是通過對寄存器操作,實現(xiàn)中斷屏蔽功能。中斷狀態(tài)寄存器和中斷屏蔽寄存器共用一個地址,高位為屏蔽寄存器,低位為狀態(tài)寄存器,狀態(tài)寄存器只讀,所以代碼outw(0,INT_REG)進行的字操作(16位)實際是把屏蔽寄存器全部關閉,inb(INT_REG)進行的字節(jié)操作(8位)讀入的是狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。前面已述及芯片沒有端口地址空間,也不提供專門的out、in等端口操作指令。

            基于此,驅(qū)動程序在頭文件中不得不定義一系列宏來完成端口操作。這里使用的Outw和inb就是這樣的宏,由于芯片端口和內(nèi)存具有統(tǒng)一的地址空間,所以這些宏進行的其實是地址間的賦值操作。

            DM9000_rcv(dev)

            DM9000_hardware_send_packet( dev )

            DM9000_phy_interrupt(dev)

            DM9000_tx(dev)

            這四個函數(shù)分別對應相應的中斷處理,第一個是收到數(shù)據(jù)包的處理函數(shù)和第二個是buffer分配成功的處理函數(shù),這兩個函數(shù)在后面的相關章節(jié)中還會詳細介紹。第三個DM9000_phy_interrupt(dev)處理物理連接引起的中斷,例如失去載波、連接中斷等。第四個DM9000_tx(dev)發(fā)送完成中斷的處理程序,這個函數(shù)本來最重要的功能是釋放已發(fā)送數(shù)據(jù)包占用的buffer,但是由于我們使用了DM9000提供的自動釋放功能,所以這個函數(shù)就只剩處理發(fā)送出現(xiàn)的異常情況(例如多次collision)等的功能了。

          參考文獻:

          [1].DM9000datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/DM9000_979498.html.
          [2].datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/S3C2440_589562.html.



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