Linux中断浅析

作者：独孤九贱； 版权所有，转载请注明出处。 一、概述 中断，本质上是一个电信号，早期的计算的并没有中断这一概念，这使得CPU与外围设备的交互变得困难，CPU需要不断的轮询，以探测外围设备是否有数据需要处理。这浪费大量的资源。中断的出现，将CPU从这一任务中解放出来，CPU与外设的处理，变为异步，它可以喝着茶，听着音乐，然后等待外设的报告。 Linux中的中断，除了包含外围设备引发的硬中断外，还有更多宽泛的概念，如CPU引发的同步中断或异常、软中断等。不过本文如未特别注明，都是描述外围设备发出的异步中断。 事实上，外围设备并不能直接发中断给CPU。是的，老大随时来看我轮询一下，浪费他的时间与精力，我也不能想找老大就找老大，得找他的小蜜，外设借助一个称为“中断控制器”的中间组件来完成请求。这个过程叫IRQ(中断请求)，中断控制器在处理完相应的电工任务后，将中断请求转发到CPU的中断输入。例如，下图展示了一个典型的x86平台的8259A中断控制器：   二、中断控制器 为了屏蔽各种硬件平台的区别，Linux提供了一个统一抽像的平台来实现中断子系统。irq_chip结构用于描述一个硬件中断控制器，它封装了控制器的名称（如XTPIC或IO-APIC）和控制器相应的操作： struct irq_chip {         const char        *name;                                                                        //控制器名称         unsigned int        (*startup)(unsigned int irq);                //第一次激活时调用，用于第一次初始化IRQ         void                (*shutdown)(unsigned int irq);                        //对应的关闭操作         void                (*enable)(unsigned int irq);                        //激活IRQ         void                (*disable)(unsigned int irq);                        //禁用IRQ         void                (*ack)(unsigned int irq);                                //显示的中断确认操作         void                (*mask)(unsigned int irq);                                //屏蔽中断         void                (*mask_ack)(unsigned int irq);                        //屏幕并确认         void                (*unmask)(unsigned int irq);                        //屏蔽的反向操作         void                (*eoi)(unsigned int irq);                                //end of interrupt，提供处理中断时一个到硬件的回调         void                (*end)(unsigned int irq);                                //end操作表示中断处理在电流层结束         int                (*set_affinity)(unsigned int irq,                        //设置中断亲和                                         const struct cpumask *dest);         int                (*retrigger)(unsigned int irq);         int                (*set_type)(unsigned int irq, unsigned int flow_type);                //设IRQ电流类型         int                (*set_wake)(unsigned int irq, unsigned int on);                                //设置唤醒???         /* Currently used only by UML, might disappear one day.*/ #ifdef CONFIG_IRQ_RELEASE_METHOD         void                (*release)(unsigned int irq, void *dev_id); #endif         /*          * For compatibility, ->typename is copied into ->name.          * Will disappear.          */         const char        *typename; }; 复制代码 大多数的操作可以根据名称了解一二。该结构考虑到了各种不同的体系结构，所以一个特系结构的使用，通常仅是它的一个子集，甚至是很小的一个子系，仍然以8259A为例： struct irq_chip i8259A_chip = {         .name                = "XT-PIC",         .mask                = disable_8259A_irq,         .disable        = disable_8259A_irq,         .unmask                = enable_8259A_irq,         .mask_ack        = mask_and_ack_8259A, }; 复制代码 三、中断描述符 每个中断都有一个编号，系统可以根据编号很容易地区分来访者，是鼠标，还是键盘，或者是网卡。只是很可惜，出于很多原因（例如短视或成本考虑），在很多体系结构上，提供的编号是很少的，例如图1中显示的，两个8259A芯片，总共提供了16个中断槽位。虽然曾经看来，对于个人计算机这已经足够了，只是时过境迁，又到了改变的时候，例如，多个外设共享一个中断，称之为中断共享，有过PCI驱动编写经验的都接触过，当然，这需要硬件和内核同时支持。 在IA-32 CPU上，为外围设备都供了16个中断号，从32-47，不过如果看一下/proc/interrupts就会发现，外围设备的IRQ编号是从0开始到15的，这意味着，中断控制器的一个重要任务，就是对IRQ编号和中断号进行映射，在IA-32上，这个映射，就需要加上32即可。 每个中断号的信息使用IRQ描述符struct irq_desc表示： struct irq_desc {         unsigned int                irq;         ……         irq_flow_handler_t        handle_irq;                //指向上述控制芯片的电流处理程序         struct irq_chip                *chip;                        //指向上述的控制芯片         ……         struct irqaction        *action;        /* IRQ action list */                //指向IRQ的中断action列表         …… } ____cacheline_internodealigned_in_smp; 复制代码 IRQ相关信息的管理的关键之处在于，内核引入一个irq_desc 类型的全局数组来记录之，每个数组的项对应一个IRQ编号，数组槽位与中断号一一对应，IRQ0在位置0，诸如此类。 数组irq_desc_ptrs的初始化在kernel/irq/handle.c struct irq_desc **irq_desc_ptrs __read_mostly; irq_desc_legacy是一个用于初始化的临时中介： static struct irq_desc irq_desc_legacy[NR_IRQS_LEGACY] __cacheline_aligned_in_smp = {         [0 ... NR_IRQS_LEGACY-1] = {                 .irq            = -1,                 .status            = IRQ_DISABLED,                 .chip            = &no_irq_chip,                 .handle_irq = handle_bad_irq,                 .depth            = 1,                 .lock            = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc_init.lock),         } }; 复制代码 这里使用了一个gcc扩展，将所有成员irq号都初始化为-1，其handle_irq都指向handle_bad_irq。 irq_to_desc函数可以根据设备中断号取得相应的中断描述符： struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq) {         if (irq_desc_ptrs && irq < nr_irqs)                 return irq_desc_ptrs[irq];         return NULL; } 复制代码 中断描述符中，其最后一个成员action指向中断处理程序。这将在后文描述，先来看中断描述符的初始化，这在early_irq_init函数中完成： int __init early_irq_init(void) {         struct irq_desc *desc;                  desc = irq_desc_legacy;                  //为中断描述符分配槽位         irq_desc_ptrs = kcalloc(nr_irqs, sizeof(void *), GFP_NOWAIT);                  legacy_count = ARRAY_SIZE(irq_desc_legacy);                  //初始化之                 for (i = 0; i < legacy_count; i++) {                 desc[i].irq = i;                 desc[i].kstat_irqs = kstat_irqs_legacy + i * nr_cpu_ids;                 lockdep_set_class(&desc[i].lock, &irq_desc_lock_class);                 alloc_desc_masks(&desc[i], node, true);                 init_desc_masks(&desc[i]);                 irq_desc_ptrs[i] = desc + i;         }                  //初始化余下的         for (i = legacy_count; i < nr_irqs; i++)                 irq_desc_ptrs[i] = NULL;                 } 复制代码 这样，每个irq_desc_ptrs的槽位的初始化工作就完成了。值得注意的是，这里并没有初始化中断描述符的电流处理句柄handle_irq成员。这是留到具体的控制器中去完成的，还是以8259A为例： void make_8259A_irq(unsigned int irq) {         disable_irq_nosync(irq);         io_apic_irqs &= ~(1<<irq);         set_irq_chip_and_handler_name(irq, &i8259A_chip, handle_level_irq,                                       "XT");         enable_irq(irq); } 复制代码 set_irq_chip_and_handler_name函数是内核提供的处理注册irq_chip和设置电流处理程序的API之一： void set_irq_chip_and_handler_name(unsigned int irq, struct irq_chip *chip,                               irq_flow_handler_t handle, const char *name) {         //取得IRQ对应的中断描述符，设置其chip成员         set_irq_chip(irq, chip);         //设置IRQ对应的中断描述符的handle_irq成员         __set_irq_handler(irq, handle, 0, name); } 复制代码 这样，i8259A_chip控制器的电流处理程序被注册为handle_level_irq，即为电平触发中断，对应的，边沿触发中断的处理程序是handle_edge_irq。 void handle_level_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc) {         struct irqaction *action;         irqreturn_t action_ret;         spin_lock(&desc->lock);         mask_ack_irq(desc, irq);         //后面的代码在应答的中断后，会调置IRQ_INPROGRESS标志，这里做一个简单检查         if (unlikely(desc->status & IRQ_INPROGRESS))                 goto out_unlock;         //清除IRQ_REPLAY | IRQ_WAITING标志位         desc->status &= ~(IRQ_REPLAY | IRQ_WAITING);         //统计         kstat_incr_irqs_this_cpu(irq, desc);         /*          * If its disabled or no action available          * keep it masked and get out of here          */         //从中断描述符中取得action          action = desc->action;         //如果没有action，或者是中断被关闭，退出         if (unlikely(!action || (desc->status & IRQ_DISABLED)))                 goto out_unlock;         //设置IRQ_INPROGRESS，表示正在处理         desc->status |= IRQ_INPROGRESS;         spin_unlock(&desc->lock);         //调用高层的中断处理程序handle_IRQ_event进一步处理         action_ret = handle_IRQ_event(irq, action);         if (!noirqdebug)                 note_interrupt(irq, desc, action_ret);         spin_lock(&desc->lock);         //处理完毕，清除正在处理标志         desc->status &= ~IRQ_INPROGRESS;         //如果IRQ没有被禁用，调用chip的unmask         if (!(desc->status & IRQ_DISABLED) && desc->chip->unmask)                 desc->chip->unmask(irq); out_unlock:         spin_unlock(&desc->lock); } 复制代码 略过一些硬件的细节差异，handle_edge_irq处理过程类似，它最终也会调用高层的中断处理程序handle_IRQ_event。 四、中断处理程序函数 每个中断处理程序函数都由结构struct irqaction表示，也就是上述中断描述符的最后一个成员： struct irqaction {         irq_handler_t handler;         unsigned long flags;         cpumask_t mask;         const char *name;         void *dev_id;         struct irqaction *next;         int irq;         struct proc_dir_entry *dir;         irq_handler_t thread_fn;         struct task_struct *thread;         unsigned long thread_flags; }; 复制代码 该结构中，最重要的叫员就是处理函数本身，也就是其第一个成员。 flags包含一些标志信，例如IRQF_SHARED/IRQF_TIMER等。 mask存储其CPU位图掩码； name和dev_id唯一地标识一个中断处理程序； next成员用于实现共享的IRQ处理程序，相同irq号的一个或几个irqaction汇聚在一个链表中。 小结一下，上述三个重要数据结构的关系就很清楚了： irq_desc数组包含若干成员，每个成员都一个chip指针，指向对应的中断控制器结构，action指向，指向中断处理函数结构irqaction，若干个具体相同irq的中断处理函数结构串在一个链表上。 irqaction是中断子系统面向驱动程序界面提供的接口，驱动程序在初始化的时候向内核注册，调用request_irq向中断子系统注册，request_irq函数会构造一个action，并将其关联到相应的中断描述符上。 五、IDT表与中断的触发 中断的触发，或者称之为中断路由，表示一个中断如何达到上述的中断处理函数中。 IDT（Interrupt Descriptor Table）中断描述表，IDT是个有256个入口的线形表，每个中断向量关联了一个中断处理过程。当计算机运行在实模式时，IDT被初始化并由BIOS使用。然而，一旦真正进入了Linux内核，IDT就被移到内存的另一个区域，并进行进入实模式的初步初始化。内核的初始化流程如下： start_kernel ->init_IRQ ->native_init_IRQ 复制代码 void __init native_init_IRQ(void) {         ……         //更新外部中断(IRQ)的IDT表项         for (i = FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i < NR_VECTORS; i++) {                 /* IA32_SYSCALL_VECTOR could be used in trap_init already. */                 //跳过系统调用(trap)使用过的槽位                 if (!test_bit(i, used_vectors))                         set_intr_gate(i, interrupt[i-FIRST_EXTERNAL_VECTOR]);         } } 复制代码 set_intr_gate在IDT的第i个表项插入一个中断门。门中的段选择符设置为内核代码的段选择符，基偏移量为中断处理程序的地址， 即为第二个参数interrupt[i-FIRST_EXTERNAL_VECTOR]。 interrupt数组在entry_32.S中定义，它本质上都会跳转到common_interrupt： .section .init.rodata,"a" ENTRY(interrupt) .text         .p2align 5         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT ENTRY(irq_entries_start)         RING0_INT_FRAME vector=FIRST_EXTERNAL_VECTOR .rept (NR_VECTORS-FIRST_EXTERNAL_VECTOR+6)/7         .balign 32   .rept        7     .if vector < NR_VECTORS       .if vector <> FIRST_EXTERNAL_VECTOR         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET -4       .endif 1:        pushl $(~vector+0x80)        /* Note: always in signed byte range */         CFI_ADJUST_CFA_OFFSET 4       .if ((vector-FIRST_EXTERNAL_VECTOR)%7) <> 6         jmp 2f       .endif       .previous         .long 1b       .text vector=vector+1     .endif   .endr 2:        jmp common_interrupt .endr END(irq_entries_start) .previous END(interrupt) .previous 复制代码 common_interrupt是所有外部中断的统一入口： /* * the CPU automatically disables interrupts when executing an IRQ vector, * so IRQ-flags tracing has to follow that: */         .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT common_interrupt:         //将中断向量号减256。内核用负数表示所有的中断         addl $-0x80,(%esp)        /* Adjust vector into the [-256,-1] range */         //调用SAVE_ALL宏保存寄存器的值         SAVE_ALL         TRACE_IRQS_OFF         //保存栈顶地址         movl %esp,%eax         //调用do_IRQ函数         call do_IRQ         //从中断返回         jmp ret_from_intr ENDPROC(common_interrupt)         CFI_ENDPROC 复制代码 这样，就进入了著名的do_IRQ函数了，到这里，基本上有平台相关的汇编代码的处理流程就结束了，相对而言，我还是更喜欢C语言： /* * do_IRQ handles all normal device IRQ's (the special * SMP cross-CPU interrupts have their own specific * handlers). */ unsigned int __irq_entry do_IRQ(struct pt_regs *regs) {         //取得原来的寄存器         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);         /* high bit used in ret_from_ code  */         //取得中断向量号         unsigned vector = ~regs->orig_ax;         unsigned irq;         //退出idle进程         exit_idle();         //进入中断         irq_enter();         //中断线号与设备的中断号之间对应关系，由系统分派，分派表是一个per-cpu变量vector_irq         irq = __get_cpu_var(vector_irq)[vector];         //处理之         if (!handle_irq(irq, regs)) {                 //应答APIC                 ack_APIC_irq();                 if (printk_ratelimit())                         pr_emerg("%s: %d.%d No irq handler for vector (irq %d)\n",                                 __func__, smp_processor_id(), vector, irq);         }         //结束中断         irq_exit();         set_irq_regs(old_regs);         return 1; } 复制代码 handle_irq函数根据中断号，查找相应的desc结构，调用其handle_irq： bool handle_irq(unsigned irq, struct pt_regs *regs) {         struct irq_desc *desc;         int overflow;         overflow = check_stack_overflow();         desc = irq_to_desc(irq);  //取得irq对应的中断描述符，irq_to_desc函数一开始就已经分析过了         if (unlikely(!desc))                 return false;         if (!execute_on_irq_stack(overflow, desc, irq)) {                 if (unlikely(overflow))                         print_stack_overflow();                 desc->handle_irq(irq, desc);         }         return true; } 复制代码 如果是在中断栈上调用，则稍微复杂一点，需要先构造一个中断栈，再调用handle_irq。 static inline int execute_on_irq_stack(int overflow, struct irq_desc *desc, int irq) {         union irq_ctx *curctx, *irqctx;         u32 *isp, arg1, arg2;         curctx = (union irq_ctx *) current_thread_info();         irqctx = __get_cpu_var(hardirq_ctx);         /*          * this is where we switch to the IRQ stack. However, if we are          * already using the IRQ stack (because we interrupted a hardirq          * handler) we can't do that and just have to keep using the          * current stack (which is the irq stack already after all)          */         if (unlikely(curctx == irqctx))                 return 0;         /* build the stack frame on the IRQ stack */         isp = (u32 *) ((char *)irqctx + sizeof(*irqctx));         irqctx->tinfo.task = curctx->tinfo.task;         irqctx->tinfo.previous_esp = current_stack_pointer;         /*          * Copy the softirq bits in preempt_count so that the          * softirq checks work in the hardirq context.          */         irqctx->tinfo.preempt_count =                 (irqctx->tinfo.preempt_count & ~SOFTIRQ_MASK) |                 (curctx->tinfo.preempt_count & SOFTIRQ_MASK);         if (unlikely(overflow))                 call_on_stack(print_stack_overflow, isp);         asm volatile("xchgl        %%ebx,%%esp        \n"                      "call        *%%edi                \n"                      "movl        %%ebx,%%esp        \n"                      : "=a" (arg1), "=d" (arg2), "=b" (isp)                      :  "0" (irq),   "1" (desc),  "2" (isp),                         "D" (desc->handle_irq)                      : "memory", "cc", "ecx");         return 1; } 复制代码 中断栈的构造过程，我在《Linux软中断的实现》一文中分析过了，可以在坛子中搜索。 如前所述，handle_irq函数指针，指向了handle_level_irq，或者是handle_edge_irq。不论是哪一种，中断电流处理函数在会调用handle_IRQ_event进一步处理，handle_IRQ_event函数的本质是遍历中断号上所有的action，调用其handler。这是在设备驱动初始化时向中断子系统注册的： /** * handle_IRQ_event - irq action chain handler * @irq:        the interrupt number * @action:        the interrupt action chain for this irq * * Handles the action chain of an irq event */ irqreturn_t handle_IRQ_event(unsigned int irq, struct irqaction *action) {         irqreturn_t ret, retval = IRQ_NONE;         unsigned int status = 0;         //因为CPU会禁止中断，这里将其打开，如果没有指定IRQF_DISABLED标志的话，它表示处理程序在中断禁止情况下运行         if (!(action->flags & IRQF_DISABLED))                 local_irq_enable_in_hardirq();         //遍历当前irq的action链表中的所有action，调用之         do {                 //打开中断跟踪                 trace_irq_handler_entry(irq, action);                 //调用中断处理函数                 ret = action->handler(irq, action->dev_id);                 //结束跟踪                 trace_irq_handler_exit(irq, action, ret);                 switch (ret) {                 case IRQ_WAKE_THREAD:                         /*                          * Set result to handled so the spurious check                          * does not trigger.                          */                         ret = IRQ_HANDLED;                         /*                          * Catch drivers which return WAKE_THREAD but                          * did not set up a thread function                          */                         if (unlikely(!action->thread_fn)) {                                 warn_no_thread(irq, action);                                 break;                         }                         /*                          * Wake up the handler thread for this                          * action. In case the thread crashed and was                          * killed we just pretend that we handled the                          * interrupt. The hardirq handler above has                          * disabled the device interrupt, so no irq                          * storm is lurking.                          */                         if (likely(!test_bit(IRQTF_DIED,                                              &action->thread_flags))) {                                 set_bit(IRQTF_RUNTHREAD, &action->thread_flags);                                 wake_up_process(action->thread);                         }                         /* Fall through to add to randomness */                 case IRQ_HANDLED:                         status |= action->flags;                         break;                 default:                         break;                 }                 retval |= ret;                 //取得链表中的下一个action，如果有的话                 action = action->next;         } while (action);                 //如果指定了标志，则使用中断间隔时间为随机数产生器产生熵         if (status & IRQF_SAMPLE_RANDOM)                 add_interrupt_randomness(irq);                 //关闭中断，do_IRQ进入下一轮循环——等待新的中断到来         local_irq_disable();         return retval; } 六、中断处理函数的注册 request_irq 很显然，如果驱动程序需要处理与中断相关的工作，它就应该注册一个中断处理程序。也就是构造一个前文所述irqaction， 并挂到前文描述中，中断描述符的链表中去，request_irq API函数完成这一工作，其原型如下： @irq:要分配的中断号 @hander: 中断处理函数指针，这是工作的核心 @flags：中断标志位，可以是IRQF_DISABLED,IRQF_SAMPLE_RANDOM,IRQF_TIMER,IRQF_SHARED等； @name:中断设备的文件描述； @dev:用于中断共享，它提供设备的唯一标识信息。 static inline int __must_check request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,             const char *name, void *dev) {         return request_threaded_irq(irq, handler, NULL, flags, name, dev); } 复制代码 例如，e100驱动中注册其中断处理函数： static int e100_up(struct nic *nic) {         ……         if ((err = request_irq(nic->pdev->irq, e100_intr, IRQF_SHARED,                 nic->netdev->name, nic->netdev)))         …… ｝ 复制代码 与老的request_irq不同在于，request_irq调用了request_threaded_irq，而不再是setup_irq函数。 这一改变的的理由在于，前者允许传递一个线程处理函数thread_fn，不过request_irq使用传递为NULL：          int request_threaded_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,                          irq_handler_t thread_fn, unsigned long irqflags,                          const char *devname, void *dev_id) {         struct irqaction *action;         struct irq_desc *desc;         int retval;         /*          * handle_IRQ_event() always ignores IRQF_DISABLED except for          * the _first_ irqaction (sigh).  That can cause oopsing, but          * the behavior is classified as "will not fix" so we need to          * start nudging drivers away from using that idiom.          */         //标志位检查          if ((irqflags & (IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) ==                                         (IRQF_SHARED|IRQF_DISABLED)) {                 pr_warning(                   "IRQ %d/%s: IRQF_DISABLED is not guaranteed on shared IRQs\n",                         irq, devname);         } #ifdef CONFIG_LOCKDEP         /*          * Lockdep wants atomic interrupt handlers:          */         irqflags |= IRQF_DISABLED; #endif         /*          * Sanity-check: shared interrupts must pass in a real dev-ID,          * otherwise we'll have trouble later trying to figure out          * which interrupt is which (messes up the interrupt freeing          * logic etc).          */         //共享中断，需要指定设备ID          if ((irqflags & IRQF_SHARED) && !dev_id)                 return -EINVAL;         //获取对应的中断描述符         desc = irq_to_desc(irq);         if (!desc)                 return -EINVAL;         //IRQ_NOREQUEST标志意味着中断不能被请求注册         if (desc->status & IRQ_NOREQUEST)                 return -EINVAL;         if (!handler)                 return -EINVAL;         //分配一个irqaction         action = kzalloc(sizeof(struct irqaction), GFP_KERNEL);         if (!action)                 return -ENOMEM;         //初始化之         action->handler = handler;         action->thread_fn = thread_fn;         action->flags = irqflags;         action->name = devname;         action->dev_id = dev_id;         //注册IRQ         retval = __setup_irq(irq, desc, action);         if (retval)                 kfree(action);         //调试操作 #ifdef CONFIG_DEBUG_SHIRQ         if (irqflags & IRQF_SHARED) {                 /*                  * It's a shared IRQ -- the driver ought to be prepared for it                  * to happen immediately, so let's make sure....                  * We disable the irq to make sure that a 'real' IRQ doesn't                  * run in parallel with our fake.                  */                 unsigned long flags;                 disable_irq(irq);                 local_irq_save(flags);                 handler(irq, dev_id);                 local_irq_restore(flags);                 enable_irq(irq);         } #endif         return retval; } 复制代码 具体的注册工作落实到了__setup_irq函数： /* * Internal function to register an irqaction - typically used to * allocate special interrupts that are part of the architecture. */ static int __setup_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc, struct irqaction *new) {         struct irqaction *old, **old_ptr;         const char *old_name = NULL;         unsigned long flags;         int shared = 0;         int ret;         //检查中断描述符其及对应用中断控制器         if (!desc)                 return -EINVAL;         if (desc->chip == &no_irq_chip)                 return -ENOSYS;         /*          * Some drivers like serial.c use request_irq() heavily,          * so we have to be careful not to interfere with a          * running system.          */         //如果指定了IRQF_SAMPLE_RANDOM，意味着设备将对内核随机数熵池有所贡献，rand_initialize_irq         //函数处理相应的工作          if (new->flags & IRQF_SAMPLE_RANDOM) {                 /*                  * This function might sleep, we want to call it first,                  * outside of the atomic block.                  * Yes, this might clear the entropy pool if the wrong                  * driver is attempted to be loaded, without actually                  * installing a new handler, but is this really a problem,                  * only the sysadmin is able to do this.                  */                 rand_initialize_irq(irq);         }         /*          * Threaded handler ?          */         //如果指定了线程函数，则创建内核线程，并将其thread工作队列指针指向新创建的线程          if (new->thread_fn) {                 struct task_struct *t;                 t = kthread_create(irq_thread, new, "irq/%d-%s", irq,                                    new->name);                 if (IS_ERR(t))                         return PTR_ERR(t);                 /*                  * We keep the reference to the task struct even if                  * the thread dies to avoid that the interrupt code                  * references an already freed task_struct.                  */                 get_task_struct(t);                 new->thread = t;         }         /*          * The following block of code has to be executed atomically          */         spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);         old_ptr = &desc->action;         old = *old_ptr;         //考虑到一个事实，中断描述符的action链上，可能一个也没有，可能已经注册了一个或多个         //如果是后者，则需要判断新伙伴是否是允许共享          if (old) {                 /*                  * Can't share interrupts unless both agree to and are                  * the same type (level, edge, polarity). So both flag                  * fields must have IRQF_SHARED set and the bits which                  * set the trigger type must match.                  */                 //这里的验证表明，它使终使用第一个old来匹备，这意味着action链上的所有节点，都拥有相同的类型                 //后面的IRQF_PERCPU也是同样的道理                  if (!((old->flags & new->flags) & IRQF_SHARED) ||                     ((old->flags ^ new->flags) & IRQF_TRIGGER_MASK)) {                         old_name = old->name;                         goto mismatch;                 } #if defined(CONFIG_IRQ_PER_CPU)                 /* All handlers must agree on per-cpuness */                 if ((old->flags & IRQF_PERCPU) !=                     (new->flags & IRQF_PERCPU))                         goto mismatch; #endif                 /* add new interrupt at end of irq queue */                 //遍历到action链末尾，等待注册，这里循环也是使用了指向指针的指针，主要是为了添加新元素                 do {                         old_ptr = &old->next;                         old = *old_ptr;                 } while (old);                 //置共享标志，必须的                 shared = 1;         }         //如果是共享，则仅需要验证新的action的类型与中断描述符是否一致即可。         //否则，这意味着中断描述符的action上一无所有，这是一个新伙计，则需要通过新的action，为中断描符述设置一些标志位、状态位等诸如此类         if (!shared) {                                  irq_chip_set_defaults(desc->chip);                 init_waitqueue_head(&desc->wait_for_threads);                 /* Setup the type (level, edge polarity) if configured: */                 if (new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK) {                         ret = __irq_set_trigger(desc, irq,                                         new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK);                         if (ret)                                 goto out_thread;                 } else                         compat_irq_chip_set_default_handler(desc); #if defined(CONFIG_IRQ_PER_CPU)                 if (new->flags & IRQF_PERCPU)                         desc->status |= IRQ_PER_CPU; #endif                 desc->status &= ~(IRQ_AUTODETECT | IRQ_WAITING |                                   IRQ_INPROGRESS | IRQ_SPURIOUS_DISABLED);                 if (!(desc->status & IRQ_NOAUTOEN)) {                         desc->depth = 0;                         desc->status &= ~IRQ_DISABLED;                         desc->chip->startup(irq);                 } else                         /* Undo nested disables: */                         desc->depth = 1;                 /* Exclude IRQ from balancing if requested */                 if (new->flags & IRQF_NOBALANCING)                         desc->status |= IRQ_NO_BALANCING;                 /* Set default affinity mask once everything is setup */                 setup_affinity(irq, desc);         } else if ((new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK)                         && (new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK)                                 != (desc->status & IRQ_TYPE_SENSE_MASK)) {                 /* hope the handler works with the actual trigger mode... */                 pr_warning("IRQ %d uses trigger mode %d; requested %d\n",                                 irq, (int)(desc->status & IRQ_TYPE_SENSE_MASK),                                 (int)(new->flags & IRQF_TRIGGER_MASK));         }         //设置对中断号         new->irq = irq;         //注册之         *old_ptr = new;         /* Reset broken irq detection when installing new handler */         desc->irq_count = 0;         desc->irqs_unhandled = 0;         /*          * Check whether we disabled the irq via the spurious handler          * before. Reenable it and give it another chance.          */         if (shared && (desc->status & IRQ_SPURIOUS_DISABLED)) {                 desc->status &= ~IRQ_SPURIOUS_DISABLED;                 __enable_irq(desc, irq, false);         }         spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);         /*          * Strictly no need to wake it up, but hung_task complains          * when no hard interrupt wakes the thread up.          */         //如果有内核线程，唤醒之          if (new->thread)                 wake_up_process(new->thread);         //注册proc         register_irq_proc(irq, desc);         new->dir = NULL;         register_handler_proc(irq, new);         return 0; mismatch: #ifdef CONFIG_DEBUG_SHIRQ         if (!(new->flags & IRQF_PROBE_SHARED)) {                 printk(KERN_ERR "IRQ handler type mismatch for IRQ %d\n", irq);                 if (old_name)                         printk(KERN_ERR "current handler: %s\n", old_name);                 dump_stack();         } #endif         ret = -EBUSY; out_thread:         spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);         if (new->thread) {                 struct task_struct *t = new->thread;                 new->thread = NULL;                 if (likely(!test_bit(IRQTF_DIED, &new->thread_flags)))                         kthread_stop(t);                 put_task_struct(t);         }         return ret; }