中断和中断处理程序
发布网友
发布时间：2024-09-27 18:14
共1个回答
热心网友
时间：9分钟前
中断是Linux内核与硬件设备通信的关键机制，它通过异步信号通知内核处理紧急或特定事件，而非持续轮询。中断处理程序则是响应这些中断的函数，它们在中断上下文中执行，确保了系统的稳定性和效率。
在Linux内核中，中断机制由硬件设备触发，通过中断线连接到中断控制器，进而通知处理器。中断的触发是异步的，例如键盘按下或时钟事件，处理器会暂停当前任务，处理中断后恢复执行。中断类型通过唯一的中断请求(IRQ)线标识，每个设备对应特定的中断。
异常与中断有别，异常是处理器在执行期间遇到错误或特殊情况时产生的，而中断通常由硬件设备主动触发。中断处理程序分为上半部和下半部，上半部立即响应但限于时限工作，下半部则在适当时机执行后续任务。
驱动程序通过request_irq函数注册中断处理程序，需要指定中断号、处理程序、标志和设备信息。中断处理程序需要明确其设备源，且通常标记为static，以避免直接调用。中断上下文是中断执行的独特环境，与进程上下文不同，不允许睡眠。
中断处理程序的编写需考虑中断的重入性，Linux内核中它们是无需重入的，且中断线在处理过程中会全局禁用，以防止干扰。共享中断处理程序需要特殊处理，确保正确识别中断来源。
内核还提供了控制中断的接口，包括禁用、激活中断，以及针对特定中断线的控制，如禁用中断直到处理完毕或立即禁用。中断系统的状态可以通过宏检测，帮助开发者管理中断上下文和同步。
中断机制的实现涉及设备信号传递、中断栈设置、中断处理程序的调用流程，以及与/proc/interrupts文件交互。这些功能在内核源码的entry.S和irq.c文件中均有详细编码。理解中断和中断处理程序对于深入Linux内核工作至关重要。
