1.2.6 下半部要做的事情太多并且很复杂：工作队列
在中断下半部的执行过程中，虽然是开中断的，期间可以处理各类中断。但是毕竟整个中断的处理还没走完，这期间APP是无法执行的。
假设下半部要执行1、2分钟，在这1、2分钟里APP都是无法响应的。
这谁受得了？
所以，如果中断要做的事情实在太耗时，那就不能用软件中断来做，而应该用内核线程来做：在中断上半部唤醒内核线程。内核线程和APP都一样竞争执行，APP有机会执行，系统不会卡顿。
这个内核线程是系统帮我们创建的，一般是kworker线程，内核中有很多这样的线程：
kworker线程要去“工作队列”(work queue)上取出一个一个“工作”(work)，来执行它里面的函数。
那我们怎么使用work、work queue呢？
a. 创建work：
你得先写出一个函数，然后用这个函数填充一个work结构体。比如：
b. 要执行这个函数时，把work提交给work queue就可以了：
上述函数会把work提供给系统默认的work queue：system_wq，它是一个队列。
c. 谁来执行work中的函数？
不用我们管，schedule_work函数不仅仅是把work放入队列，还会把kworker线程唤醒。此线程抢到时间运行时，它就会从队列中取出work，执行里面的函数。
d. 谁把work提交给work queue？
在中断场景中，可以在中断上半部调用schedule_work函数。
总结：
a. 很耗时的中断处理，应该放到线程里去
b. 可以使用work、work queue
c. 在中断上半部调用schedule_work函数，触发work的处理
d. 既然是在线程中运行，那对应的函数可以休眠。
1.2.7 新技术：threaded irq
使用线程来处理中断，并不是什么新鲜事。使用work就可以实现，但是需要定义work、调用schedule_work，好麻烦啊。
太懒了太懒了，就这2步你们都不愿意做。
好，内核是为懒人服务的，再杀出一个函数：
你可以只提供thread_fn，系统会为这个函数创建一个内核线程。发生中断时，内核线程就会执行这个函数。
说你懒是开玩笑，内核开发者也不会那么在乎懒人。
以前用work来线程化地处理中断，一个worker线程只能由一个CPU执行，多个中断的work都由同一个worker线程来处理，在单CPU系统中也只能忍着了。但是在SMP系统中，明明有那么多CPU空着，你偏偏让多个中断挤在这个CPU上？
新技术threaded irq，为每一个中断都创建一个内核线程；多个中断的内核线程可以分配到多个CPU上执行，这提高了效率。
1.3 Linux中断系统中的重要数据结构
本节内容，可以从request_irq(include/linux/interrupt.h)函数一路分析得到。
能弄清楚下面这个图，对Linux中断系统的掌握也基本到位了。
最核心的结构体是irq_desc，之前为了易于理解，我们说在Linux内核中有一个中断数组，对于每一个硬件中断，都有一个数组项，这个数组就是irq_desc数组。
注意：如果内核配置了CONFIG_SPARSE_IRQ，那么它就会用基数树(radix tree)来代替irq_desc数组。SPARSE的意思是“稀疏”，假设大小为1000的数组中只用到2个数组项，那不是浪费嘛？所以在中断比较“稀疏”的情况下可以用基数树来代替数组。
1.3.1 irq_desc数组
irq_desc结构体在include/linux/irqdesc.h中定义，主要内容如下图：
每一个irq_desc数组项中都有一个函数：handle_irq，还有一个action链表。要理解它们，需要先看中断结构图：
外部设备1、外部设备n共享一个GPIO中断B，多个GPIO中断汇聚到GIC(通用中断控制器)的A号中断，GIC再去中断CPU。那么软件处理时就是反过来，先读取GIC获得中断号A，再细分出GPIO中断B，最后判断是哪一个外部芯片发生了中断。
所以，中断的处理函数来源有三：
① GIC的处理函数：
假设irq_desc[A].handle_irq是XXX_gpio_irq_handler(XXX指厂家)，这个函数需要读取芯片的GPIO控制器，细分发生的是哪一个GPIO中断(假设是B)，再去调用irq_desc[B]. handle_irq。
注意：irq_desc[A].handle_irq细分出中断后B，调用对应的irq_desc[B].handle_irq。
显然中断A是CPU感受到的顶层的中断，GIC中断CPU时，CPU读取GIC状态得到中断A。
② 模块的中断处理函数：
比如对于GPIO模块向GIC发出的中断B，它的处理函数是irq_desc[B].handle_irq。
BSP开发人员会设置对应的处理函数，一般是handle_level_irq或handle_edge_irq，从名字上看是用来处理电平触发的中断、边沿触发的中断。
注意：导致GPIO中断B发生的原因很多，可能是外部设备1，可能是外部设备n，可能只是某一个设备，也可能是多个设备。所以irq_desc[B].handle_irq会调用某个链表里的函数，这些函数由外部设备提供。这些函数自行判断该中断是否自己产生，若是则处理。
③ 外部设备提供的处理函数：
这里说的“外部设备”可能是芯片，也可能总是简单的按键。它们的处理函数由自己驱动程序提供，这是最熟悉这个设备的“人”：它知道如何判断设备是否发生了中断，如何处理中断。
对于共享中断，比如GPIO中断B，它的中断来源可能有多个，每个中断源对应一个中断处理函数。所以irq_desc[B]中应该有一个链表，存放着多个中断源的处理函数。
一旦程序确定发生了GPIO中断B，那么就会从链表里把那些函数取出来，一一执行。
这个链表就是action链表。
对于我们举的这个例子来说，irq_desc数组如下：
1.3.2 irqaction结构体
irqaction结构体在include/linux/interrupt.h中定义，主要内容如下图：
当调用request_irq、request_threaded_irq注册中断处理函数时，内核就会构造一个irqaction结构体。在里面保存name、dev_id等，最重要的是handler、thread_fn、thread。
handler是中断处理的上半部函数，用来处理紧急的事情。
thread_fn对应一个内核线程thread，当handler执行完毕，Linux内核会唤醒对应的内核线程。在内核线程里，会调用thread_fn函数。
可以提供handler而不提供thread_fn，就退化为一般的request_irq函数。
可以不提供handler只提供thread_fn，完全由内核线程来处理中断。
也可以既提供handler也提供thread_fn，这就是中断上半部、下半部。
里面还有一个名为sedondary的irqaction结构体，它的作用以后再分析。
在reqeust_irq时可以传入dev_id，为何需要dev_id？作用有2：
① 中断处理函数执行时，可以使用dev_id
② 卸载中断时要传入dev_id，这样才能在action链表中根据dev_id找到对应项
所以在共享中断中必须提供dev_id，非共享中断可以不提供。
1.3.3 irq_data结构体
irq_data结构体在include/linux/irq.h中定义，主要内容如下图：
它就是个中转站，里面有irq_chip指针 irq_domain指针，都是指向别的结构体。
比较有意思的是irq、hwirq，irq是软件中断号，hwirq是硬件中断号。比如上面我们举的例子，在GPIO中断B是软件中断号，可以找到irq_desc[B]这个数组项；GPIO里的第x号中断，这就是hwirq。
谁来建立irq、hwirq之间的联系呢？由irq_domain来建立。irq_domain会把本地的hwirq映射为全局的irq，什么意思？比如GPIO控制器里有第1号中断，UART模块里也有第1号中断，这两个“第1号中断”是不一样的，它们属于不同的“域”──irq_domain。
1.3.4 irq_domain结构体
irq_domain结构体在include/linux/irqdomain.h中定义，主要内容如下图：
当我们后面从设备树讲起，如何在设备树中指定中断，设备树的中断如何被转换为irq时，irq_domain将会起到极大的作为。
这里基于入门的解度简单讲讲，在设备树中你会看到这样的属性：
interrupt-parent = <&gpio1>; interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
它表示要使用gpio1里的第5号中断，hwirq就是5。
但是我们在驱动中会使用request_irq(irq, handler)这样的函数来注册中断，irq是什么？它是软件中断号，它应该从“gpio1的第5号中断”转换得来。
谁把hwirq转换为irq？由gpio1的相关数据结构，就是gpio1对应的irq_domain结构体。
irq_domain结构体中有一个irq_domain_ops结构体，里面有各种操作函数，主要是：
① xlate
用来解析设备树的中断属性，提取出hwirq、type等信息。
② map
把hwirq转换为irq。
1.3.5 irq_chip结构体
irq_chip结构体在include/linux/irq.h中定义，主要内容如下图：
这个结构体跟“chip”即芯片相关，里面各成员的作用在头文件中也列得很清楚，摘录部分如下：
@irq_startup: start up the interrupt (defaults to ->enable if NULL) @irq_shutdown: shut down the interrupt (defaults to ->disable if NULL) @irq_enable: enable the interrupt (defaults to chip->unmask if NULL) @irq_disable: disable the interrupt @irq_ack: start of a new interrupt @irq_mask: mask an interrupt source @irq_mask_ack: ack and mask an interrupt source @irq_unmask: unmask an interrupt source @irq_eoi: end of interrupt
我们在request_irq后，并不需要手工去使能中断，原因就是系统调用对应的irq_chip里的函数帮我们使能了中断。
我们提供的中断处理函数中，也不需要执行主芯片相关的清中断操作，也是系统帮我们调用irq_chip中的相关函数。
但是对于外部设备相关的清中断操作，还是需要我们自己做的。
就像上面图里的“外部设备1“、“外部设备n”，外设备千变万化，内核里可没有对应的清除中断操作
1.4 在设备树中指定中断_在代码中获得中断
1.4.1 设备树里中断节点的语法
参考文档：
内核Documentation\devicetree\bindings\interrupt-controller\interrupts.txt
1.4.1.1 设备树里的中断控制器
中断的硬件框图如下：
在硬件上，“中断控制器”只有GIC这一个，但是我们在软件上也可以把上图中的“GPIO”称为“中断控制器”。很多芯片有多个GPIO模块，比如GPIO1、GPIO2等等。所以软件上的“中断控制器”就有很多个：GIC、GPIO1、GPIO2等等。
GPIO1连接到GIC，GPIO2连接到GIC，所以GPIO1的父亲是GIC，GPIO2的父亲是GIC。
假设GPIO1有32个中断源，但是它把其中的16个汇聚起来向GIC发出一个中断，把另外16个汇聚起来向GIC发出另一个中断。这就意味着GPIO1会用到GIC的两个中断，会涉及GIC里的2个hwirq。
这些层级关系、中断号(hwirq)，都会在设备树中有所体现。
在设备树中，中断控制器节点中必须有一个属性：interrupt-controller，表明它是“中断控制器”。
还必须有一个属性：#interrupt-cells，表明引用这个中断控制器的话需要多少个cell。
#interrupt-cells的值一般有如下取值：
① #interrupt-cells=<1>
别的节点要使用这个中断控制器时，只需要一个cell来表明使用“哪一个中断”。
② #interrupt-cells=<2>
别的节点要使用这个中断控制器时，需要一个cell来表明使用“哪一个中断”；
还需要另一个cell来描述中断，一般是表明触发类型：
第2个cell的bits[3:0] 用来表示中断触发类型(trigger type and level flags)：
1 = low-to-high edge triggered，上升沿触发 2 = high-to-low edge triggered，下降沿触发 4 = active high level-sensitive，高电平触发 8 = active low level-sensitive，低电平触发
示例如下：
vic: intc@10140000 { compatible = “arm,versatile-vic”; interrupt-controller; #interrupt-cells = <1>; reg = <0x10140000 0x1000>; };
如果中断控制器有级联关系，下级的中断控制器还需要表明它的“interrupt-parent”是谁，用了interrupt-parent”中的哪一个“interrupts”，请看下一小节。
