Linux硬件中断（IRQ）的基础知识
目录
- 一、中断的概念
- 1.1 什么是硬件中断
- 1.2 中断类型
- 二、中断处理的工作原理
- 2.1 中断请求
- 2.2 中断向量
- 2.3 中断服务例程（ISR）
- 2.4 上下文切换
- 2.5 中断处理
- 2.6 任务恢复
- 三、中断处理的编程
- 3.1 注册中断处理函数
- 3.2 注销中断处理函数
- 四、中断和系统性能
- 4.1 中断风暴
- 4.2 IRQ亲和性
- 4.3 软中断和任务调度
- 五、总结
在Linux系统中，硬件中断（IRQ，Interrupt Request）是一种机制，允许硬件设备通知CPU有紧急事件需要处理。中断是现代操作系统中任务调度和事件响应的关键组件。在本文中，我们将探讨Linux中的硬件中断基础知识，包括中断的工作原理、如何处理中断，以及中断和系统性能之间的关系。
一、中断的概念
1.1 什么是硬件中断
硬件中断是一种信号，由外部设备（如网络适配器、硬盘、键盘等）发送到CPU，以通知有事件需要处理。中断允许设备在需要时打断CPU的当前工作，迫使其立即处理更高优先级的任务。
1.2 中断类型
- 同步中断：这类中断通常称为异常，是程序执行的结果，如除零错误、无效内存访问等。
- 异步中断：这类中断是由外部事件引起的，通常不由当前执行的代码直接引发，如硬件中断。
二、中断处理的工作原理
2.1 中断请求
当设备发生事件（如接收到数据包）时，它会发送一个中断请求到中断控制器，然后中断控制器会将该请求传递给CPU。
2.2 中断向量
每个中断源都被分配一个唯一的中断向量，这是中断描述符表（IDT）中的索引，该表存储了中断服务例程（ISR）的地址。