中斷處理（Linux的/通用）

Question

在我們有一箇中斷控制器（IRC），其充當裝置之間的多路轉換器，其可以提高一箇中斷，並且CPU的mainbord：

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

每個設備與相關聯的一個IRQ（左邊的數字）。每次執行後，CPU都會檢測到中斷請求線。如果檢測到信號，將執行狀態保存並且CPU加載一箇中斷處理程序例程，該例程可以在位於存儲器中的固定地址的中斷矢量中找到。據我所見，中斷向量中的IRQ和向量編號不一樣，因爲我有例如我的網卡註冊到IRQ 8.在Intel Pentium處理器上，這會指向一個使用的例程爲了表示一個錯誤條件，所以必須有一個指向正確處理程序的映射。

問題：

1）如果我寫一個設備驅動程序併爲它註冊一個IRQ X。系統從哪裏知道應該處理哪個設備？例如，我可以使用request_irq（）和IRQ編號10，但系統如何知道該處理程序應該用於鼠標或鍵盤，還是用於寫驅動程序？

2）中斷向量看起來如何？我的意思是，如果我爲我的設備使用IRQ 10，則會覆蓋表中用於錯誤處理的標準處理程序（根據Silberschatz（操作系統概念），第一個可用的處理程序是32）。

3）誰最初設置IRQ？ Bios？操作系統？

4）誰負責匹配IRQ和中斷向量中的偏移量？

5）可以共享IRQS。這怎麼可能？主板上有硬件通道，將設備連接到中斷控制器。如何將通道配置爲相同的中斷？必須有一張表格，表示第2道和第3道處理IRQ15例如這張桌子在哪裏，它是怎麼叫的？

Answer 1

關於linux內核的答案。應該也適用於大多數其他操作系統。

1）如果我寫一個設備驅動程序併爲它註冊一個IRQ X.系統從哪裏知道應該處理哪個設備？例如，我可以使用request_irq（）和IRQ編號10，但系統如何知道該處理程序應該用於鼠標或鍵盤，還是用於寫驅動程序？

對此沒有1個答案。例如，如果這是一個定製的嵌入式系統，那麼硬件設計者會告訴驅動程序作者「我要將設備x路由到irq y」。爲了更大的靈活性，例如對於一般使用PCI協議的網卡。檢測到硬件/固件級別仲裁時，會爲新設備分配irq號碼。這將被寫入PCI配置寄存器之一。驅動程序首先讀取該設備寄存器，然後爲該特定的irq註冊其中斷處理程序。其他協議會有類似的機制。

你可以做的是在內核代碼中查找對request_irq的調用，以及驅動程序如何獲得irq值。每種駕駛員都會有所不同。

這個問題的答案是這樣的，系統不知道。硬件設計者或硬件協議將這些信息提供給驅動程序編寫者。然後驅動程序編寫者註冊該特定irq的處理程序，告訴系統在發現該irq時應該執行什麼操作。

2）中斷向量看起來如何？我的意思是，如果我爲我的設備使用IRQ 10，則會覆蓋表中用於錯誤處理的標準處理程序（根據Silberschatz（操作系統概念），第一個可用的處理程序是32）。

好問題。它有兩個部分。

a）當你request_irq（irq，handler）時。系統實際上不會在IVT或IDT中編入入口0。但是輸入N + irq。其中N是該CPU支持的錯誤處理程序或通用異常的數量。細節因系統而異。

b）如果您錯誤地請求另一個驅動程序使用的irq，會發生什麼情況。你會得到一個錯誤，IDT不會與你的處理程序一起編程。

注：IDT是中斷描述符表。

3）誰最初設置IRQ？ Bios？操作系統？

Bios先OS然後OS。但是有一些操作系統的例子，MS-DOS不重新設置BIOS設置的IVT。更復雜的現代操作系統，如Windows或Linux，不想依賴於特定的BIOS功能，並且他們重​​新編程IDT。但是，BIOS只有在OS才能開始時才能做到。

4）誰負責匹配IRQ和中斷向量中的偏移量？

我真的不清楚你的意思。流程就是這樣。首先爲您的設備分配一個irq編號，然後使用該irq編號爲其註冊一個處理程序。如果您使用錯誤的irq號碼，然後在設備上啓用中斷，則系統將崩潰。因爲處理程序是從錯誤的irq號碼註冊的。

5）可以共享IRQS。這怎麼可能？主板上有硬件通道，將設備連接到中斷控制器。如何將通道配置爲相同的中斷？必須有一張表格，表示第2道和第3道處理IRQ15例如這張桌子在哪裏，它是怎麼叫的？

這是一個非常好的問題。額外的表格並不是如何在內核中解決的。而對於每個共享的irq，處理程序都保存在函數指針的鏈表中。內核循環遍歷所有的處理程序並一個接一個地調用它們，直到處理程序中的一個聲明該中斷爲自己的中斷爲止。

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"; 
      } 
     }