内核总结之中断机制

5，中断和异常
中断，一般是外部事件引起，异步
异常，一般由软件产生，同步，如int n
陷阱，一般由软件产生，异步，如除0
通过中断门进入中断服务程序时，cpu会自动将中断关闭，也就是将EFLAGS中IF标志清0,防止嵌套中断的发生。而通过陷阱门进入中断服务程序时则IF不变。
do_IRQ()
do_IRQ之前
gcc预编译生成公用中断请求的服务程序，把中断号入栈，调用common_interrupt,
common_interrupt调用SAＶＥＡＬＬ,保存寄存器的内容，把rt_from_intr入栈，调用do_IRQ
do_IRQ
依次调用中断线上注册的中断程序，所以中断程序要有检查机制，确定是否是自己的设备产生的中断，并ack
do_IRQ之后
ret_from_intr,内核检查保存的ＣＳ寄存器的最低2位，判断中断发生在用户空间还是内核空间，如果是用户空间，ret_with_reschedule,检查need_resched判断是否需要调度，是否有信号等待，如果是内核空间restore_all，恢复寄存器的内容，iret从中断返回。还应该包括内核的抢占和bh的处理部分

request_irq()
分配irq_action结构，初始化，注册。这个函数会调用kmalloc(),可能引起睡眠。
SA_INTERRUPT标志，中断分为快速中断和慢速中断，快速中断在屏蔽所有中断的前提下运行，使他们能尽快的执行的完，一般只有时钟中断使用这个标志。
如果没有设置这个标志，只有中断处理程序对应的中断线是被屏蔽的，具体的实现是在do_IRQ中实现的。

中断处理函数的返回值，
2.4内核中，返回void
2.6内核中，返回IRQ_NONE或IRQ_HANDLED。如果设备驱动程序被正确调用，并且正是对应的设备产生的中断，返回IRQ_HANDLED,否则返回IRQ_NONE.内核根据这些返回信息判断中断是否得到了正确的响应。

bh:
软中断，tasklet,workqueue
软中断： 1、软中断是在编译期间静态分配的。
         2、最多可以有32个软中断。
         3、软中断不会抢占另外一个软中断，唯一可以抢占软中断的是中断处理程序。
         4、可以并发运行在多个CPU上（即使同一类型的也可以）。所以软中断必须设计为可重入的函数（允许多个CPU同时操作），
            因此也需要使用自旋锁来保护其数据结构。
         5、目前只有两个子系直接使用软中断：网络和SCSI。
         6、执行时间有：从硬件中断代码返回时、在ksoftirqd内核线程中和某些显示检查并执行软中断的代码中。
tasklet： 1、tasklet是使用两类软中断实现的：HI_SOFTIRQ和TASKLET_SOFTIRQ。
          2、可以动态增加减少，没有数量限制。
          3、同一类tasklet不能并发执行。
          4、不同类型可以并发执行。
          5、大部分情况使用tasklet。
工作队列： 1、由内核线程去执行，换句话说总在进程上下文执行。
          2、可以睡眠，阻塞。
系统的脉搏time_interrupt
 17 static void timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
 18 {       
 19     do_timer(regs);
 20     do_set_rtc();
 21     do_profile(regs);
 22 }    

674 void do_timer(struct pt_regs *regs)
675 {   
676     (*(unsigned long *)&jiffies)++;
682     mark_bh(TIMER_BH);
683     if (TQ_ACTIVE(tq_timer))
684         mark_bh(TQUEUE_BH);
685 }   
其中在sched_init中
1260     init_bh(TIMER_BH, timer_bh);
1261     init_bh(TQUEUE_BH, tqueue_bh);
timer_bh  内核定时器
tqueue_bh  运行tq_timer这个任务队列中的任务

软中断的调度时机：
1，中断代码返回
2，ksoftirqd内核线程中
3，显式检查和执行待处理的软中断代码中，如网络子系统
不管通过什么方法，软中断都通过do_softirq()执行
pending = softirq_pending(cpu);
if(pending)
{
    sruct softirq_action *h = softirq_vec ;
    soft_irq_pending(cpu) = 0;
    do{
        if(pending &1)
            h->action;
        h++;
        pending >>=1;
    }while(pending)
}