kernel学习之中断

管理系统中的各个设备是内核的任务，内核可以通过2中方式来实现。

1、 轮询：以一定的时间来访问设备，参看其状态并处理。

2、 中断：设备向内核发送请求，内核再来完成处理。

中断的分类：中断可分为同步中断和异步中断。

同步中断是由cpu产生的，又称为内部中断。这里的同步是指中断指令信号和代码同时执行，在一条代码执行完后，才会产生中断信号，而不是执行期间。通常产生于cpu在执行期间检测到异常或非法条件时，与当前的指令有直接的关系，如除数为0.

异步中断由其它硬件产生，又称为外部中断。异步中断可以在任何期间产生，包括指令执行期间。

通常情况下，把同步中断称为异常，把异步中断称为中断。

异常分为：故障(fault)陷阱(trap)中止(abort)。

故障：在引起故障的指令之前把异常情况通知为系统的一种异常。换回到原来的位置后继续执行。

陷阱：svc

中止：系统出现严重的情况时，通知系统的一种异常。引起中止的命令是无法预测的。产生中止时，正在执行的出现无法恢复。

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中断：又分为可屏蔽中断和非屏蔽中断。

中断控制器：有可编程中断控制器(PIC)用于但处理平台，如8259A。高级可编程中断控制器(APIC)可以用于多处理器控制器中。

单个8259A只能管理8个中断源，通过级联的方式最多可管理64个中断源。

无论是中断还是异常。cpu相应的过程基本是一致的，根据中断源跳到相应的地址中执行处理程序。

中断API:

内核提供了一组API接口用于控制中断。了解这些是驱动开发的基本功。

1、 注册和释放

IRQ线是非常宝贵的资源。驱动程序在使用时要注册，不用时要释放掉。

request_irq在include/linux/interrupt.h中声明。

request_irq(unsigned int irq, irq_handler_thandler, unsigned long flags,  
        const char *name, void *dev);

irq:要申请的irq号，很多设备的IRQ号都是预先设定好的，如键盘设备和系统时钟。

handler：注册的中断服务程序。

flags：中断类型标识，IRQF_SHARED表示和其他设备共享同一条IRQ线。IRQ_DISABLE表示在本地cpu上，中断处理程序在运行时禁止所有中断，这样就不受其他中断的影响。若没有此标志，在只禁止该中断处理程序对应的中断号，不受此类型中断的干扰。IRQF_SAMPLE_RANDOM:表示这个中断能够产生内核熵。

name：中断源的名称，在/proc/interrupts文件中可看到。

dev：传递给hander的参数。

返回0.表示成功，该IRQ被激活。返回非零则失败。常见的错误时-EBUSY表示该IRQ已被占用。

注：为了避免中断处理程序在设备初始化完成之前调用，初始化硬件和IRQ的注册顺序要正确。

free_irq卸载设备驱动程序时，必须调用此函数来删除中断请求队列中对应的irqaction节点，并释放中断线。如果IRQ不是共享的，则在删除irqaction节点后，立即禁止该IRQ线。否则只删除对应的irqaction节点，等到该IRQ线在中断请求队列中的所有irqaction都删除时才禁止该中断线。

（编辑：云计算网_宿迁站长网）

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