Linux核心實現中斷和中斷處理（一）

• Linux實現中斷處理

核心是怎麼知道應用程式要呼叫系統呼叫的呢？或者說應用程式怎麼通知系統核心自己需要執行一個系統呼叫，這是通過軟中斷實現的，通過引發一個異常來促使系統切換到核心態去執行異常處理程式

PS：什麼時候會從使用者態切換到核心態呢？1.中斷；2.陷阱；3.系統呼叫

中斷分為兩種，硬中斷和軟中斷；

在許多處理器體系結構處理異常和處理中斷的方式類似，為了助於理解，可以把異常想象成軟中斷，我們通常說的中斷是硬中斷，硬中斷是由硬體引起而不是軟體引起的

每一種中斷都有一個對應的中斷處理程式，如果一種中斷裝置可以產生多種中斷，那這個中斷裝置就有多箇中斷處理程式對應，而一箇中斷處理程式就是該裝置對應的裝置驅動程式中的一部分

我們想讓中斷處理程式執行的快，還想讓中斷處理程式多幹活，顯然是有衝突的，所以我們把中斷程式分為兩個部分，中斷處理程式是上半部分，能夠被允許稍後完成的工作會推遲到下半部去（注意！在執行中斷上半部分的時候，是不允許產生其他中斷的，所以設定標誌位IRQF_DISABLED ）

舉個栗子：拿我們可愛的網路卡來說事情吧，例如網路卡從網上收集了很多資料包，於是我們的朋友網路卡君就通知核心，嘿，我這來了一批新貨，要看看麼，於是核心屁顛屁顛的去處理了（呼叫中斷處理程式）中斷開始執行，通知硬體開始拷貝資料（從網路卡到記憶體），這件事是很緊迫的，因為網路卡有一定的快取，超過快取這傢伙就不幹活了（丟棄資料包），為了壓榨網路卡（讓他好好幹活），核心必須儘快處理這件事情，而且這件事情是硬體相關的（就是和網路卡脫不了干係），沒了網路卡幹不了，不能延後，拷貝完這些資料包之後的事情就可以放到下部分了，於是核心忙完了，又去處理剛才被中斷的程式了

• 中斷處理程式標誌

IRQF_DISABLED——在執行當前中斷處理程式的時候，禁止所有其他的中斷（野蠻！！儘量給想要儘快執行的輕量級中斷使用）

IRQF_SAMPLE_RANDOM——表明這個裝置的中斷對核心熵池有貢獻

　　PS：核心熵池負責提供從各種隨機事件匯出真正的隨機數，就是說中斷啥時候來（隨機的），有個中斷產生速率（自然也隨機了），就拿去扔池      子裡產生隨機數用了。。。和中斷關係似乎不是很大

IRQF_TIMER——專門為系統定時器的中斷處理而準備的

IRQF_SHARED——共享中斷線，中斷線可以理解為中斷單獨對著的一個號，同時一個號可以對應多個終端

• 中斷和鎖之間不得不說的那些事兒

這裡簡單的把鎖分為兩類，自旋鎖和睡眠鎖（當然對應著很多具體的鎖），分為兩類是因為，自旋鎖是可以用於中斷（爭用該鎖會導致忙迴圈）的，但是擁有睡眠性質的鎖是不能用於中斷（爭用該鎖會導致睡眠），只能用於程式。我們之前說了，中斷處理程式的上半部分是很緊迫的，這麼緊迫的事情你怎麼可以去睡眠偷懶呢？！哪怕現在輪不到你，你也得給我等著！

為什麼不能讓中斷睡眠？因為睡眠是為了程式排程存在的，但是中斷處理程式一旦睡眠不僅沒有事件可以喚醒中斷處理程式，而且無法排程，因為程式有個程式號，但是中斷沒有，一旦當前的中斷處理睡眠了，沒有其他的東西會獲得處理器，而且中斷處理永遠不會被喚醒，那麼系統就會癱瘓

一定要在獲取鎖之前，禁止本地中斷！！！為啥呢？見下圖

 

欲知下半部分如何，且聽下回分解