中断号概述

中断号（Interrupt Request Number，IRQ）是计算机系统中用于标识和管理硬件设备中断请求的编号。以下是关于中断号的关键点：

1. 核心概念

• 作用：当硬件设备（如键盘、硬盘、网卡）需要CPU处理数据时，会通过中断号通知CPU暂停当前任务，优先处理该设备请求。
• 唯一性：每个设备通常分配一个唯一中断号，确保CPU能准确识别请求来源。

2. 历史与发展

• 传统架构：早期PC使用8位IRQ（IRQ0-IRQ15），由可编程中断控制器（PIC）管理。
• 现代系统：多核处理器采用高级可编程中断控制器（APIC），支持更多中断号（如256个），并优化中断分发效率。

3. 中断号分配

• 固定分配：部分设备有默认中断号（如时钟IRQ0、键盘IRQ1）。
• 动态分配：操作系统（如Linux）可动态调整中断号，避免冲突。
• 查看方法：
  • Windows：设备管理器 → 资源 → 中断请求。
  • Linux：cat /proc/interrupts 命令。

4. 常见问题与解决

• 中断冲突：多个设备共用同一中断号可能导致设备异常。解决方法：
  • 调整BIOS设置，手动分配中断号。
  • 更新驱动或固件，利用操作系统自动分配功能。
• 性能影响：高频中断可能降低系统效率，可通过中断合并（如NAPI技术）优化。

5. 应用场景

• 驱动开发：编写设备驱动时需正确注册中断处理函数。
• 系统调试：分析 /proc/interrupts 可诊断硬件故障或性能瓶颈。
• 嵌入式系统：实时操作系统（RTOS）依赖中断号实现任务调度。

示例：Linux中断查看

$ cat /proc/interrupts
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3
0: 34 0 0 0 IO-APIC 2-edge timer
8: 1 0 0 0 IO-APIC 8-edge rtc0
9: 0 0 0 0 IO-APIC 9-fasteoi acpi
12: 4 0 0 0 IO-APIC 12-edge i8042

• 列说明：中断号（0,8,9,12）、触发设备（timer/rtc0/acpi/i8042）、CPU亲和性。

总结

中断号是硬件与CPU协作的“通信密码”，合理管理中断号可提升系统稳定性和性能。遇到设备异常时，检查中断分配是常见调试步骤之一。