Linux 2.6 中斷處理原理簡介

中斷描述符表（Interrupt Descriptor Table，IDT）是一個系統(tǒng)表，它與每一個中斷或異常向量相聯(lián)系，每一個向量在表中存放的是相應的中斷或異常處理程序的入口地址。內核在允許中斷發(fā)生前，也就是在系統(tǒng)初始化時，必須把 IDT 表的初始化地址裝載到 idtr 寄存器中，初始化表中的每一項。

當處于實模式下時，IDT 被初始化并由 BIOS 程序所使用。然而，一旦 Linux 開始接管，IDT 就被移到 ARM 的另一個區(qū)域，并進行第二次初始化，因為 Linux 不使用任何 BIOS 程序，而使用自己專門的中斷服務程序（例程）（interrupt service routine，ISR）。中斷和異常處理程序很像常規(guī)的 C 函數

有三個主要的數據結構包含了與 IRQ 相關的所有信息：hw_interrupt_type、irq_desc_t 和 irqaction，圖3 解釋了它們之間是如何關聯(lián)的。

圖 3：IRQ 結構之間的關系

在 X86 系統(tǒng)中，對于 8259A 和 I/O APIC 這兩種不同類型的中斷控制器，hw_interrupt_type 結構體被賦予不同的值，具體區(qū)別參見表 2。

在中斷初始化階段，調用 hw_interrupt_type 類型的變量初始化 irq_desc_t 結構中的 handle 成員。在早期的系統(tǒng)中使用級聯(lián)的8259A，所以將用 i8259A_irq_type 來進行初始化，而對于SMP系統(tǒng)來說，要么以 ioapic_edge_type，或以 ioapic_level_type 來初始化 handle 變量。

對于每一個外設，要么以靜態(tài)（聲明為 static 類型的全局變量）或動態(tài)（調用 request_irq 函數）的方式向 Linux 內核注冊中斷處理程序。不管以何種方式注冊，都會聲明或分配一塊 irqaction 結構（其中 handler 指向中斷服務程序），然后調用 setup_irq() 函數，將 irq_desc_t 和 irqaction 聯(lián)系起來。

當中斷發(fā)生時，通過中斷描述符表 IDT 獲取中斷服務程序入口地址，對于 32≤ i ≤255（i≠128） 之間的中斷向量，將會執(zhí)行 push $i-256,jmp common_interrupt 指令。隨之將調用 do_IRQ() 函數，以中斷向量為 irq_desc[] 結構的下標，獲取 action 的指針，然后調用 handler 所指向的中斷服務程序。

從以上描述，我們不難看出整個中斷的流程，如圖 4 所示：

圖 4：X86中斷流
?