Linux内核学习——中断和中断处理

发表于

中断和中断处理

中断

中断本质上是一种电信号，由硬件设备发向处理器，处理器接受到中断之后，就会向操作系统反映该中断，让操作系统去处理新来的数据。

不同的设备对应的中断不同，因此每个中断需要通过一个中断值来进行标识。

异常也是一种同步中断，很多处理器体系结构处理异常的方式与中断类似

中断处理程序

在Linux中，中断处理程序就是普通的C函数，但要按照特定的类型进行声明，这样内核才能用这个处理程序去响应中断。同时，这个中断响应程序位于中断上下文中，这是一种原子上下文，不可被阻塞。

中断发生后，操作系统接受到信号会通知硬件设备，并且还会做一下数据操作。

上半部与下半部的对比

为了使得中断处理程序能够运行得又快，完成工作量也大，一般把中断处理程序分为两部分，上半部处理紧急的，有严格限时的工作，下半部会执行一些其它的诸如处理和操作数据的工作。

中断上下文

当中断处理程序运行时，内核处于中断上下文中。

中断上下文不能睡眠，应该尽量简洁，避免循环出现，这样才能保证中断处理程序迅速。

中断处理机制的实现

中断处理系统在Linux中是依赖于体系结构的。

设备产生中断——>电信号被传到中断控制器——>如果中断线是激活状态，则把信号传到CPU——>CPU接收到信号之后，会定义正在做的事，关闭中断系统，跳转到内核预定义的内存位置，则中断处理程序的入口点。

/proc/interrupts

在这个文件中存放着系统中与中断相关的统计信息，可以看看：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
          CPU0       CPU1       CPU2       CPU3       
 0:         15          0          0          0   IO-APIC   2-edge      timer
 1:          9       9438       1199       1250   IO-APIC   1-edge      i8042
 8:          0          1          0          0   IO-APIC   8-edge      rtc0
 9:        144         26         16         13   IO-APIC   9-fasteoi   acpi
12:         36      10535       1621       1496   IO-APIC  12-edge      i8042
16:        353     545207         28         43   IO-APIC  16-fasteoi   ehci_hcd:usb1, wlp8s0
23:          8         19          6          2   IO-APIC  23-fasteoi   ehci_hcd:usb2
24:          0          0          0          0   PCI-MSI 16384-edge      PCIe PME
25:          0          0          0          0   PCI-MSI 458752-edge      PCIe PME
26:          0          0          0          0   PCI-MSI 466944-edge      PCIe PME
27:        255       6690      14093      39701   PCI-MSI 327680-edge      xhci_hcd

这里就显示了中断号，和对应的接收中断数目的计数器。