深入剖析Linux中断机制

时间:2017-09-18 11:11:17
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文件名称:深入剖析Linux中断机制

文件大小:272KB

文件格式:PDF

更新时间:2017-09-18 11:11:17

Linux irq

【摘要】本文详解了 Linux 内核的中断实现机制。首先介绍了中断的一些基本概念,然后分 析了面向对象的 Linux 中断的组织形式、三种主要数据结构及其之间的关系。随后介绍了 Linux 处理异常和中断的基本流程, 在此基础上分析了中断处理的详细流程, 包括保存现场、 中断处理、中断退出时的软中断执行及中断返回时的进程切换等问题。最后介绍了中断相关 的 API,包括中断注册和释放、中断关闭和使能、如何编写中断 ISR、共享中断、中断上下 文中断状态等。 【关键字】中断,异常,hw_interrupt_type,irq_desc_t,irqaction,asm_do_IRQ,软中断, 进程切换,中断注册释放 request_irq,free_irq,共享中断,可重入,中断上下文 1 中断概述 1.1 为什么需要中断? 处理器的速度跟外围硬件设备的速度往往不在一个数量级上,因此,如果内核采取让处理器 向硬件发出一个请求,然后专门等待回应的办法,显然差强人意。既然硬件的响应这么慢, 那么内核就应该在此期间处理其他事务,等到硬件真正完成了请求的操作之后,再回过头来 对它进行处理。想要实现这种功能,轮询(polling)可能会是一种解决办法。可以让内核定期 对设备的状态进行查询, 然后做出相应的处理。 不过这种方法很可能会让内核做不少无用功, 因为无论硬件设备是正在忙碌着完成任务还是已经大功告成,轮询总会周期性地重复执行。 更好的办法是由我们来提供一种机制,让硬件在需要的时候再向内核发出信号(变内核主动 为硬件主动)。这就是中断机制。


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