大家好，歡迎閱讀《跟濤哥一起學嵌入式》第05集，我們今天討論一下中斷的基本概念。
中斷，是嵌入式開發中經常使用的一個功能，也是嵌入式工程師必須要掌握的一個概念：CPU和外設通信時，一般都採用中斷的形式異步通信，可以大大提高CPU資源的利用率。而你對中斷的理解，到底有多少呢？不要急，一道程序改錯題，就可以測出你的嵌入式系統功底。
比如，我們在嵌入式ARM裸機平臺上，要實現一個MP3播放器，要求實現如下功能：當按鍵按下時，可以播放、暫停、播放下一首、上一首。爲此，我們設計一個按鍵中斷服務程序，當有按鍵發生時，我們去讀取按鍵的值，然後再根據按鍵值去執行不同的操作，設計的按鍵中斷函數如下：
int keyboard_isr(int irq_num)
{
char *buf =(char *)malloc(512);
int key_value = 0,
key_value = keyboard_scan();
if(key_value == 1)
{
mp3_decode(buf,"xx.mp3");
sleep(10);
mp3_play(buf);//play
}
else if(key_value == 2)
mp3_pause(buf);//pause
else if(key_value == 3)
mp3_next(buf);//next song
else if(key_value == 4)
mp3_prev(buf);//prev song
else
{
printf("UND key !");
return -1;
}
return 0;
} 這個中斷函數差不多有8處錯誤或設計不合理的地方，先不用急着往下翻，你可以自己先思考下，看自己能找出來幾處。
（此處應有掌聲，暫停2分鐘）...
好，我們接下來繼續分析，看看這個中斷函數到底有哪些錯誤。
錯誤1：中斷關鍵字irq
中斷函數沒有使用關鍵字標記。C標準中沒有定義中斷函數，對於普通的函數調用，編譯器會幫我們自動實現函數的調用棧及出棧入棧管理，而對於中斷函數，我們知道，中斷是可以隨時發生的，編譯器無法確定你中斷函數在哪裏發生，所以就無法幫你實現調用棧。那怎麼辦？難道我們程序員自己實現？沒關係，各大編譯器廠商一般會通過增加一些關鍵字，來幫助程序員實現中斷的現場保護代碼。因此，我們可以使用interrupt或irq關鍵字聲明即可
__irq int keyboard_isr(int irq_num);錯誤2：malloc/free
對於MP3解碼的數據，我們使用malloc函數申請了一個動態堆內存來存放，但是函數退出後沒有及時釋放，造成了內存泄露。關於函數的調用棧、調用傳參過程、程序的內存分配，如果不是很明白，可以參考《C語言嵌入式Linux高級編程》第4期：堆棧管理。
錯誤3：C標準庫
嵌入式裸機開發中，一般很少使用C標準庫的。很多嵌入式編譯廠商、IDE開發商並沒有完全實現C標準庫，或者只是實現了一部分。所以在一般在嵌入式系統中，我們可以使用一個全局數組來代替malloc申請的動態內存。
錯誤4：中斷返回值
中斷函數由於沒有獨立的函數棧，是不能有返回值的。想一想：中斷函數在哪裏被調用、何時被調用，我們全都不知道，中斷函數的返回值應該傳給誰？它會破壞當前被中斷函數的函數棧。
錯誤5：中斷傳參
同上，中斷函數也是不能傳參的，傳給誰？誰調用了它？都是未知的。如果你給中斷函數傳參，也會破壞當前被中斷函數的函數棧。所以中斷函數正確的聲明形式應該爲：
__irq void keyboard_isr(void);錯誤6：延時
避免耗時、延時、可重入函數，比如sleep、printf等。
錯誤7：短小精悍、快速反應
中斷函數要求快速響應，短小精悍。要速戰速決，快速撤離中斷現場，然後等待下一次中斷。如果你在中斷程序中，要做大量工作：播放、解碼、延時，十分不合理。這些耗時的工作應該放到中斷外去做。如Linux中的中斷處理，就放到了中斷下半部去做。
好了，以上都是我們在編寫中斷函數時必須要掌握的一些基礎知識和技能，接下來就賣個關子：想一想，上面這個函數的設計，還有什麼不合理之處？思考的越多，你就得到的越多。老司機要下車了，先帶你到這裏，剩下的就靠你了~
本文根據《C語言嵌入式Linux高級編程》視頻教程改編。《跟濤哥一起學嵌入式》，會持續跟大家分享嵌入式相關技術、學習方法、學習路線、求職面試等，有興趣可加入嵌入式技術交流羣：475504428，或微信公衆號：宅學部落(armlinuxfun)。如果想系統學習嵌入式C語言進階，可關注51CTO學院，我的個人主頁：http://edu.51cto.com/lecturer/10824150.html