c6x Linux 内核中断分析

 

 

1. 内核中断介绍

 

1.1 中断简介

 

所有支持Linux的平台都采用了中断（interrupt）的概念，以便（因种种原因）引入周期性的中断。需要区分两种类型的中断。

 

1. 硬件中断（hardware interrupt）：由系统自身和与之连接的外设自动产生。它们用于支持更高效地实现设备驱动程序，也用于引起处理器自身对异常或错误的关注，这些是需要与内核代码进行交互的。 

 

2. 软中断（SoftIRQ）：用于有效实现内核中的延期操作。 

 

在Linux中用于处理中断和系统调用相关部分的代码中，汇编和C代码交织在一起， 以解决C语言无法独立处理的一些特殊问题。在中断处理中涉及到许多C代码和底层的硬件交互代码。

 

在C6678处理器上，硬件中断的最大数目通常是15，这个值可不怎么大，还有考虑到有些中断编号已经永久性地分配给了标准的系统组件（键盘、定时器等），因而限制了可用于其他外部设备的中断编号数目。

 

外设可共享同一个中断号这个现象称为中断共享（interrupt sharing）。但必须硬件和内核同时支持才能使用共享中断，因为必须要识别出中断来源于哪个设备。

 

1.2 中断处理

 

在CPU得知发生中断后，它将进一步的处理委托给一个软件例程，该例程可能会修复故障、提供专门的处理或将外部事件通知用户进程。

 

由于每个中断和异常都有唯一的编号，内核使用一个数组，数组项是指向处理程序函数的指针。相关的中断号根据数组项在数组中的位置判断。

 

▲图1.1 中断处理过程

 

因为需要C语言代码和汇编语言代码之间的交互，所以必须特别小心，才能正确设计在汇编语言层次和C语言层次上的数据交换。对应的代码位于arch/arch/kernel/entry.S中，彻底利用了各个处理器的具体特性。