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

　　現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)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(shí)網(wǎng)絡(luò)芯片往往要先分配適當(dāng)大小的buffer空間，以接收內(nèi)核發(fā)送的數(shù)據(jù)，當(dāng)芯片buffur滿時(shí)，這些buffer分配命令（芯片的內(nèi)部寄存器指令）就暫時(shí)不能執(zhí)行，如果芯片緩存數(shù)據(jù)因?yàn)槌晒Πl(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(shí)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(jī)制在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)芯片中非常常見，這種機(jī)制的實(shí)現(xiàn)涉及驅(qū)動程序的發(fā)送、接收、中斷控制等函數(shù)。在前面已經(jīng)介紹過，中斷程序是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備初始化被登記的，被觸發(fā)調(diào)用后主要完成三項(xiàng)工作，一是保存中斷現(xiàn)場屏蔽網(wǎng)絡(luò)芯片的其他中斷；二是讀取相關(guān)寄存器信息，根據(jù)寄存器狀態(tài)判斷中斷原因并進(jìn)行處理；三是恢復(fù)中斷現(xiàn)場。在我們的DM9000_init()函數(shù)中登記的中斷控制程序?yàn)镈M9000_interrupt()，下面結(jié)合代碼片段簡述功能實(shí)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(luò)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 -- );

　　這段代碼是中斷控制的關(guān)鍵，讀取中斷狀態(tài)進(jìn)行比較，針對6種中斷原因進(jìn)行了相關(guān)處理，這些處理或者調(diào)用相關(guān)函數(shù)完成，或者僅對priv結(jié)構(gòu)中的struct enet_statistics操作，作相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

　　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(fù)中斷現(xiàn)場。

　　對于中斷程序還有幾點(diǎn)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(shí)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(gè)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(jìn)行的字操作（16位）實(shí)際是把屏蔽寄存器全部關(guān)閉，inb（INT_REG）進(jìn)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S3C2440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S3C2440芯片端口和內(nèi)存具有統(tǒng)一的地址空間，所以這些宏進(jìn)行的其實(shí)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(gè)函數(shù)分別對應(yīng)相應(yīng)的中斷處理，第一個(gè)是收到數(shù)據(jù)包的處理函數(shù)和第二個(gè)是buffer分配成功的處理函數(shù)，這兩個(gè)函數(shù)在后面的相關(guān)章節(jié)中還會詳細(xì)介紹。第三個(gè)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(gè)DM9000_tx（dev）發(fā)送完成中斷的處理程序，這個(gè)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(gè)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(xiàn):

[1].DM9000datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/DM9000_979498.html.
[2].S3C2440datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/S3C2440_589562.html.