Linux 2.6 内核阅读笔记 中断和异常

2014年7月24日 中断门、陷阱门及中断门

中断是能够禁止的，能够通过告诉PIC停止对某个中断的公布。被禁止的中断是不会丢失的，在解除禁止后又会发送到CPU上。

禁止中断和屏蔽（mask）中断的不同之处是屏蔽是忽略掉某个中断，而禁止相当于延迟发送。

Intel提供了三种类型的中断描写叙述符：任务门、中断门及陷阱门描写叙述。

linux使用与inten稍有不同的细分分类和术语。把他们进行例如以下分类：

中断门：用户态进程不能訪问的一个intel中断门（DPL为0）,全部的linux中断处理程序都通过中断门在内核态进行调用。

系统门：用户态进程能够訪问的一个intel陷阱门（DPL为3），通过系统门来訪问三个linux异常处理程序，在用户态下能够通过三个汇编指令来訪问：into,bound,int $0x80。

系统中断门：用户态进程主要通过这个门来使用系统调用（DPL为3），通过int $3汇编指令来进入。

陷阱门：用户态进程不能訪问的intel陷阱门（DPL为0），大部分linux异常处理程序通过这个门进入。

任务门：用户态进程不能訪问的intel任务门（DPL为0）。“Double Fault”（通常表示内后有严重的错误）异常使用通过这个门进入的。

2014年7月25日 中断处理

中断处理程序能够共享同一条IRQ线，每个从这条线来的中断。内核会调用每个注冊这条线上的全部的IRQ线，由中断处理程序推断是否是自己期望的设备的中断并处理这个中断。

在SMP架构上。中断的分发能够有两种方式：

静态分发：把中断信号传递给重定向表对应项所列出的本地APIC。中断马上传递给一个特定的cpu,或一组cpu或全部cpu。

动态分发：选择一个正在执行进程优先级最低的cpu。

每一个cpu的本地APIC里都有一个仲裁优先级寄存器。假设同一时候存在两个以上同样优先级的cpu，内核通过仲裁（arbitration）技术来分发中断给某个CPU来添加公平性和负载均衡，每其中断传递给一个cpu时，其对应的仲裁优先级自己主动置为0，其它每一个cpu都优先级都添加1。当仲裁优先级寄存器大于15时，就把它置为获胜cpu前一个仲裁优先级加1。

2014年7月26日 工作队列

在linux2.6的内核中引入了工作队列，用来取代2.4的任务队列，工作队列和中断的可延迟函数类似，都仅仅能执行在内核态而且不能訪问用户态地址空间。主要不同在于可延迟函数执行在中断上下文中。工作对列则是执行在进策划那个上下文中（确切的说应该是内核线程的上下文）。工作队列通过内核线程（kthread）和等待队列(wait_queue)来实现。

因为工作队列的手动创建开销比較大，内核引入了叫做events的内核提前定义工作队列，事实上就是一个包包含不同内核层函数和i/o驱动程序的标准工作队列和进行了一些简单封装，并提供了一些wapper函数（schedule_work,schedule_delayed_work,schedule_delayed_work_on,flush_scheduled_work）来方便高速使用工作队列。