1. 介绍
Linux USB设备中断处理是指如何在Linux操作系统中处理USB设备的中断请求，即当USB设备向主机发送中断请求时，主机如何响应并处理该请求。
USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接外部设备和计算机的标准接口，它具有广泛的应用领域，包括打印机、键盘、鼠标、摄像头等。在Linux系统中，USB设备通过内核驱动程序与操作系统进行交互。
本文将介绍Linux系统中处理USB设备中断的方法，包括USB中断处理框架、注册中断处理程序、中断处理函数等。
2. USB中断处理框架
Linux内核提供了一个USB中断处理框架，用于处理USB设备的中断请求。该框架包括以下几个组件：
2.1 USB中断上下文
USB中断上下文是指当USB设备发送中断请求时，处理该请求的代码运行所在的上下文环境。在Linux中，USB中断处理是在软中断上下文中完成的。
软中断上下文是在内核中执行的一段代码，可以看作一个独立的执行环境。软中断上下文具有以下特点：它在中断上下文之外运行，可以睡眠；它可以通过内核函数来调用内核服务；它尽量以最短的时间运行，以避免阻塞其他进程。
在USB中断处理中，我们需要确保中断处理程序运行在软中断上下文中，以保证系统的稳定性和响应性。
2.2 中断请求接口
Linux内核提供了一个接口，用于注册USB设备的中断请求。通过这个接口，我们可以将USB设备的中断请求与对应的中断处理程序进行关联。
在注册中断请求之前，我们需要先分配一个中断号，以确保每个中断请求都有一个唯一的标识符。中断号通过分配IRQ的方式进行，具体的分配方式由内核自动完成。
中断处理程序是一个处理中断请求的函数，它是中断处理的核心部分。在注册中断请求时，我们需要指定一个中断处理程序。当USB设备发送中断请求时，系统会自动调用注册的中断处理程序。
3. 注册中断处理程序
3.1 分配中断号
要注册USB设备的中断请求，首先需要分配一个中断号。在Linux中，我们可以通过request_irq函数来分配中断号。
int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
unsigned long flags, const char *name, void *dev)
其中，irq参数代表要分配的中断号，handler参数是指向中断处理程序的函数指针，flags参数指定中断处理的属性，name参数是中断处理程序的名称，dev参数是传递给中断处理程序的参数。
成功分配中断号后，request_irq函数会返回0，否则会返回一个负数。
3.2 注册中断处理程序
一旦分配了中断号，我们就可以注册USB设备的中断请求。在Linux中，我们可以使用usb_interrupt_register函数来注册中断处理程序。
int usb_interrupt_register(struct usb_device *dev,
usb_complete_t complete, void *context,
int interval)
其中，dev参数是USB设备的指针，complete参数是中断处理函数，context参数是传递给中断处理函数的上下文信息，interval参数是中断请求的间隔时间。
usb_interrupt_register函数会返回一个正数表示注册成功，否则表示注册失败。
4. 中断处理函数
中断处理函数是一个用于处理中断请求的函数，它在中断请求发生时被系统自动调用。
中断处理函数的重要性：中断处理函数负责接收和响应USB设备的中断请求，它应该能及时、准确地处理请求，以保证系统的正常运行。
在编写中断处理函数时，我们需要注意以下几点：
4.1 中断上下文的处理
由于中断处理程序运行在软中断上下文中，因此需要注意在中断处理函数中的睡眠、调度等操作，以避免系统死锁或其他问题的发生。
4.2 数据接收与处理
中断处理函数负责接收从USB设备传输过来的数据，并进行相应的处理。在处理数据时，我们可以使用usb_interrupt_in函数来接收数据。
int usb_interrupt_in(struct usb_device *dev, int pipe,
void *data, int len, int *actual_length,
int timeout)
其中，dev参数是USB设备的指针，pipe参数是USB端点的地址，data参数是用于存放接收数据的缓冲区，len参数是接收数据的长度，actual_length参数是实际接收到的数据长度，timeout参数是接收超时时间。
4.3 数据发送与回复
中断处理函数还可以根据需要向USB设备发送数据，并等待设备的响应。我们可以使用usb_interrupt_out函数来发送数据。
int usb_interrupt_out(struct usb_device *dev, int pipe,
void *data, int len, int *actual_length,
int timeout)
其中，dev参数是USB设备的指针，pipe参数是USB端点的地址，data参数是要发送的数据，len参数是发送数据的长度，actual_length参数是实际发送的数据长度，timeout参数是发送超时时间。
5. 总结
本文介绍了Linux系统中处理USB设备中断的方法。通过分析USB中断处理框架、注册中断处理程序和编写中断处理函数，我们可以实现对USB设备中断请求的响应和处理。
在实际应用中，我们需要根据具体的设备和需求来选择相应的中断处理方法，以满足系统的要求。