中断处理（Linux的/通用）

Question

在我们有一个中断控制器（IRC），其充当装置之间的多路转换器，其可以提高一个中断，并且CPU的mainbord：

       |--------| 
      |-----------|  |  | 
-(0)------| IRC _____|______| CPU | 
-(...)----| ____/  |  |  | 
-(15)-----|/   |  |--------| 
      |-----------| 

每个设备与相关联的一个IRQ（左边的数字）。每次执行后，CPU都会检测到中断请求线。如果检测到信号，将执行状态保存并且CPU加载一个中断处理程序例程，该例程可以在位于存储器中的固定地址的中断矢量中找到。据我所见，中断向量中的IRQ和向量编号不一样，因为我有例如我的网卡注册到IRQ 8.在Intel Pentium处理器上，这会指向一个使用的例程为了表示一个错误条件，所以必须有一个指向正确处理程序的映射。

问题：

1）如果我写一个设备驱动程序并为它注册一个IRQ X。系统从哪里知道应该处理哪个设备？例如，我可以使用request_irq（）和IRQ编号10，但系统如何知道该处理程序应该用于鼠标或键盘，还是用于写驱动程序？

2）中断向量看起来如何？我的意思是，如果我为我的设备使用IRQ 10，则会覆盖表中用于错误处理的标准处理程序（根据Silberschatz（操作系统概念），第一个可用的处理程序是32）。

3）谁最初设置IRQ？ Bios？操作系统？

4）谁负责匹配IRQ和中断向量中的偏移量？

5）可以共享IRQS。这怎么可能？主板上有硬件通道，将设备连接到中断控制器。如何将通道配置为相同的中断？必须有一张表格，表示第2道和第3道处理IRQ15例如这张桌子在哪里，它是怎么叫的？

Answer 1

关于linux内核的答案。应该也适用于大多数其他操作系统。

1）如果我写一个设备驱动程序并为它注册一个IRQ X.系统从哪里知道应该处理哪个设备？例如，我可以使用request_irq（）和IRQ编号10，但系统如何知道该处理程序应该用于鼠标或键盘，还是用于写驱动程序？

对此没有1个答案。例如，如果这是一个定制的嵌入式系统，那么硬件设计者会告诉驱动程序作者“我要将设备x路由到irq y”。为了更大的灵活性，例如对于一般使用PCI协议的网卡。检测到硬件/固件级别仲裁时，会为新设备分配irq号码。这将被写入PCI配置寄存器之一。驱动程序首先读取该设备寄存器，然后为该特定的irq注册其中断处理程序。其他协议会有类似的机制。

你可以做的是在内核代码中查找对request_irq的调用，以及驱动程序如何获得irq值。每种驾驶员都会有所不同。

这个问题的答案是这样的，系统不知道。硬件设计者或硬件协议将这些信息提供给驱动程序编写者。然后驱动程序编写者注册该特定irq的处理程序，告诉系统在发现该irq时应该执行什么操作。

2）中断向量看起来如何？我的意思是，如果我为我的设备使用IRQ 10，则会覆盖表中用于错误处理的标准处理程序（根据Silberschatz（操作系统概念），第一个可用的处理程序是32）。

好问题。它有两个部分。

a）当你request_irq（irq，handler）时。系统实际上不会在IVT或IDT中编入入口0。但是输入N + irq。其中N是该CPU支持的错误处理程序或通用异常的数量。细节因系统而异。

b）如果您错误地请求另一个驱动程序使用的irq，会发生什么情况。你会得到一个错误，IDT不会与你的处理程序一起编程。

注：IDT是中断描述符表。

3）谁最初设置IRQ？ Bios？操作系统？

Bios先OS然后OS。但是有一些操作系统的例子，MS-DOS不重新设置BIOS设置的IVT。更复杂的现代操作系统，如Windows或Linux，不想依赖于特定的BIOS功能，并且他们重​​新编程IDT。但是，BIOS只有在OS才能开始时才能做到。

4）谁负责匹配IRQ和中断向量中的偏移量？

我真的不清楚你的意思。流程就是这样。首先为您的设备分配一个irq编号，然后使用该irq编号为其注册一个处理程序。如果您使用错误的irq号码，然后在设备上启用中断，则系统将崩溃。因为处理程序是从错误的irq号码注册的。

5）可以共享IRQS。这怎么可能？主板上有硬件通道，将设备连接到中断控制器。如何将通道配置为相同的中断？必须有一张表格，表示第2道和第3道处理IRQ15例如这张桌子在哪里，它是怎么叫的？

这是一个非常好的问题。额外的表格并不是如何在内核中解决的。而对于每个共享的irq，处理程序都保存在函数指针的链表中。内核循环遍历所有的处理程序并一个接一个地调用它们，直到处理程序中的一个声明该中断为自己的中断为止。

The code looks like this: 

driver1: 

d1_int_handler: 
     if (device_interrupted()) <------------- This reads the hardware 
     { 
      do_interrupt_handling(); 
      return MY_INTERRUPT; 
     }else { 
      return NOT_MY_INTERRUPT; 
     } 

driver2: 
     Similar to driver 1 


kernel: 
     do_irq(irq n) 
     { 
      if (shared_irq(n)) 
      { 
       irq_chain = get_chain(n); 
       while(irq_chain) 
       { 
        if ((ret = irq_chain->handler()) == MY_INTERRUPT) 
         break; 
        irq_chain = irq_chain->next; 
       } 
       if (ret != MY_INTERRUPT) 
        error "None of the drivers accepted the interrupt"; 
      } 
     }