Linux的中断和中断处理

中断

硬件在需要时候向内核发出信号。
从物理学角度看中断是一种电信号，由硬件产生，并直接送入中断控制器的输入引脚中，中断控制器是一个多路复用的控制器，当从多个引脚之一接收到信号后，会通知处理器，此时处理器会中断当前工作转而处理中断，并且通知操作系统已经产生中断，操作系统运行处理中断的程序。

中断值

中断值通常被称为中断请求（IRQ）线。
特定的中断总要和特定的设备相联系，并且内核要知道这些信息，从而设备发出信息后内核能够分辨出要处理的信息。

中断处理程序

在响应特定中断时，内核会执行一个函数，该函数叫做中断处理程序。
通常来说，一个设备有一个中断处理程序，这是他驱动程序的一部分。
在Linux中，中断处理程序就是普通的c函数，只是使用特定的声明。
中断处理程序运行在中断上下文中，该上下文执行代码不可阻塞。

中断的上半部和下半部

为了让中断运行的快，我们将不紧迫，花费时间多的工作放到下半部处理。
以网卡为例，当网卡接收到数据包存放在自己的缓存中时，通知系统发生中断处理数据包，中断开始执行，将网卡数据包拷贝到操作系统的内存，中断上半部分结束。将控制权返还给操作系统，处理和操作数据包的其他工作在下半部分进行。

中断线可以被多个设备共享，而中断处理程序也可以被多个中断线共享

注册中断处理程序

中断处理程序是设备驱动的组成部分。
驱动程序通过函数request_irq()来注册中断程序，并且激活中断请求线。
中断线是共享的，则一个中断会发生很多中断处理程序的执行。

驱动给设备分配一条给定的中断线：
	int request_irq(unsigned int irq,
							irq_handler_t handler,
							unsigned long flags,
							const char* name,
							void *dev);
	参数一：中断号
	参数二：中断处理函数指针
	参数三：中断处理标志（IRQF_DISABLED：内核在处理这个中断时，要终止其他所有中断；IRQF_SHARD：多个中断处理程序之间共享中断线）
	参数四：中断设备的名字（eg.“keyboard")
	参数五：共享中断线，用来区分不同的设备，如果无需共享为NULL

编写中断处理程序

irqreturn_t intr_handler(int irq,void *dev);dev用来区分处理中断线的设备（多设备处理一中断的情况下）

Linux的中断处理程序是不可重入的，即如果中断处理程序正在执行中断a时发生了中断a，系统会忽略。
但是除了中断a的中断都是可以处理的。

中断上下文

在进程上下文中可以通过current宏获得正在执行的进程的pcb，所以可以睡眠。
而中断上下文不能重新找到上下文，所以不能睡眠。
中断上下文的栈是一页。同时内核栈也是一页。

中断处理机制的实现

设备硬件产生一个中断，发送给中断控制器，中断控制器发送给处理器，处理器跳到do_IRQ()函数的位置执行，判断该线上是否有中断处理程序，如果有则运行所有的中断处理程序，返回内核中断的代码。