linux内核怎么处理中断文件

Linux内核中断处理简介

中断是计算机系统中的一种重要机制，用于在特定事件发生时通知处理器进行相应的处理，Linux内核通过中断处理程序来响应硬件中断，实现对外部设备的控制和管理，本文将详细介绍Linux内核中断处理的原理、流程以及相关技术。

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Linux内核中断处理原理

1、中断源：中断源是指产生中断信号的硬件设备，如鼠标、键盘、硬盘等，当这些设备发生特定事件时，会向处理器发送一个中断请求(IRQ)。

2、中断控制器：中断控制器是一个专门用于管理中断的硬件模块，负责接收和转发中断请求，在Linux内核中，中断控制器由8259A芯片实现。

3、中断描述符表(IDT):IDT是一个包含中断描述符的表格，用于映射中断编号到对应的中断处理程序入口地址，每个进程都有自己的IDT。

4、中断向量表(GDT/LDT):GDT/LDT是两个全局描述符表，用于存储进程的段信息，GDT用于存储过程代码段(Code Segment),LDT用于存储过程数据段(Data Segment)，当发生中断时，处理器会根据中断向量表中的相应条目跳转到相应的中断处理程序。

Linux内核中断处理流程

1、触发中断：当硬件设备发生中断时，会向处理器发送一个中断请求(IRQ)。

2、中断控制器捕获中断：中断控制器接收到IRQ后，会将其转发给上半部分总线(Upper Side Bus,USB)。

3、处理器响应中断：处理器收到USB传来的中断请求后，会暂停当前正在执行的任务，并从IDT中查找对应的中断处理程序入口地址。

4、处理器跳转到中断处理程序：处理器根据IDT中的地址跳转到相应的中断处理程序，在这个过程中，处理器会保存当前任务的状态信息(如寄存器值、栈指针等),以便在处理完成后恢复。

5、中断处理程序执行：中断处理程序会对中断事件进行相应的处理，如读取硬件设备的寄存器值、更新进程状态信息等，处理完成后，可能会向处理器发送一个结束中断请求(EOI),通知处理器继续执行其他任务。

6、处理器恢复执行：处理器收到EOI后，会从中断描述符表中恢复之前保存的状态信息，并继续执行其他任务。

Linux内核中断处理技术

1、快速中断响应(IRq):IRq是一种优化技术，用于减少处理器在响应中断时的等待时间，当一个IRq被触发时，处理器会立即进入低功耗模式(LPM1或LPM2),直到接收到EOI信号后才会恢复执行，这样可以大大提高系统的实时性和响应速度。

2、嵌套中断：嵌套中断是指在一个正在执行的指令过程中，发生了另一个与该指令相关的中断，为了避免处理器陷入无限循环，Linux内核采用了嵌套中断技术，当发生嵌套中断时，处理器会先执行完当前指令，然后再执行相应的嵌套中断处理程序，处理完成后，处理器会回到原来的指令继续执行。

3、软件中断：软件中断是一种模拟硬件中断的技术，通过在用户空间编写相应的中断处理程序来实现，与硬件中断相比，软件中断具有更高的灵活性，但性能较差，在Linux内核中，可以通过修改系统配置文件来启用或禁用软件中断。

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