中断基础概念 与 Linux底半部实现机制总结

一、基本概念

定义：CPU在运行过程中，发生了某些紧急事件需要处理，CPU必须保存现场，暂停当前程序，转而处理紧急事件，处理完毕后再返回原程序继续执行。

内部中断/外部中断：内部中断源来自于CPU内部，如溢出、软件中断指令 等；外部中断来自于CPU外部，由外设提出中断请求

可屏蔽中断/不可屏蔽中断：可屏蔽中断可以通过配置中断控制寄存器等方法被屏蔽，屏蔽后不再处理响应中断

向量中断/非向量中断：向量中断会给中断分配中断号，由硬件决定中断入口地址；非向量中断共享同一个入口地址，进入该地址后，再由软件判别具体执行哪个中断处理函数，下面是非向量中断的中断服务程序示例。

二、中断控制器

中断控制器是负责处理器所有中断源的采集、仲裁和分发的机制/硬件模块。

不同架构使用的中断控制器总结如下：

指令架构	控制器	备注
X86	8259(A) -> APIC	APIC相比于8259A，区分本地APIC和I/O APIC，支持多核中断、虚拟中断处理，可支配中断数量更大
ARM	VIC -> NVIC、 GIC(v1-v4)	VIC支持快速中断、向量中断、非向量中断 NVIC 支持中断嵌套，主要用于Cortex-M系列微控制器中 GIC支持多核中断、虚拟中断处理，主要用于Cortex-A/Cortex-R系列处理器中
PowerPC	MPIC、EPIC	MPIC支持多核中断处理 EPIC支持中断嵌套

中断控制器的功能大同小异，演进的过程无非围绕这些功能：中断嵌套、软件产生中断、消息中断、