中断——中断处理程序的进入与退出（三） （基于3.16-rc4），中断3.16-rc4
中断——中断处理程序的进入与退出（三） （基于3.16-rc4），中断3.16-rc4
上一篇博文我们分析了中断描述符表的中断门初始化过程，并且在interrupt数组中初始化过程中，可以看到每个中断处理程序都会跳入common_interrupt中。下面我们分析下common_interrupt汇编片段（arch/x86/kernel/entrt_32.S）。
1 .p2align CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT 2 common_interrupt: 3 ASM_CLAC 4 addl $-0x80,(%esp) /* Adjust vector into the [-256,-1] range */ 5 SAVE_ALL 6 TRACE_IRQS_OFF 7 movl %esp,%eax 8 call do_IRQ 9 jmp ret_from_intr 10 ENDPROC(common_interrupt) 11 CFI_ENDPROC
第5行SAVE_ALL也是一个汇编片段（宏），用来将当前多个寄存器压栈，因为在do_IRQ中可能会用到这些寄存器。第8行调用了do_IRQ函数，接下来我们分析do_IRQ函数（arch/x86/kernel/irq.c）。
1 __visible unsigned int __irq_entry do_IRQ(struct pt_regs *regs)
2 {
3 struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
4
5 /* high bit used in ret_from_ code */
6 unsigned vector = ~regs->orig_ax;
7 unsigned irq;
8
9 irq_enter();
10 exit_idle();
11
12 irq = __this_cpu_read(vector_irq[vector]);
13
14 if (!handle_irq(irq, regs)) {
15 ack_APIC_irq();
16
17 if (irq != VECTOR_RETRIGGERED) {
18 pr_emerg_ratelimited("%s: %d.%d No irq handler for vector (irq %d)\n",
19 __func__, smp_processor_id(),
20 vector, irq);
21 } else {
22 __this_cpu_write(vector_irq[vector], VECTOR_UNDEFINED);
23 }
24 }
25
26 irq_exit();
27
28 set_irq_regs(old_regs);
29 return 1;
30 }
第12行的vector_irq数组保存了中断向量号和中断线号（中断号）的对应关系，利用__this_cpu_read函数获得当前中断向量号所对应的中断号。第14行中handle_irq函数，使用中断号irq作为参数，进入该中断号所对应的中断服务例程中，下面分析下handle_irq函数（arch/x86/kernel/irq_32.c）。
1 bool handle_irq(unsigned irq, struct pt_regs *regs) 2 { 3 struct irq_desc *desc; 4 int overflow; 5 6 overflow = check_stack_overflow(); 7 8 desc = irq_to_desc(irq); 9 if (unlikely(!desc)) 10 return false; 11 12 if (user_mode_vm(regs) || !execute_on_irq_stack(overflow, desc, irq)) { 13 if (unlikely(overflow)) 14 print_stack_overflow(); 15 desc->handle_irq(irq, desc); 16 } 17 18 return true; 19 }
第8行获取到中断号irq所对应的struct irq_desc结构体指针，内核使用struct irq_desc类型结构体数组来存放所有的中断服务例程，中断号irq作为数组元素下标，如下所示（kernel/irq/irqdesc.c）。
1 struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS] __cacheline_aligned_in_smp = { 2 [0 ... NR_IRQS-1] = { 3 .handle_irq = handle_bad_irq, 4 .depth = 1, 5 .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc->lock), 6 } 7 };
再来看下struct irq_desc结构体（include/linux/irqdesc.h）。
1 struct irq_desc { 2 struct irq_data irq_data; 3 unsigned int __percpu *kstat_irqs; 4 irq_flow_handler_t handle_irq; 5 #ifdef CONFIG_IRQ_PREFLOW_FASTEOI 6 irq_preflow_handler_t preflow_handler; 7 #endif 8 struct irqaction *action; /* IRQ action list */ 9 unsigned int status_use_accessors; 10 unsigned int core_internal_state__do_not_mess_with_it; 11 unsigned int depth; /* nested irq disables */ 12 unsigned int wake_depth; /* nested wake enables */ 13 unsigned int irq_count; /* For detecting broken IRQs */ 14 unsigned long last_unhandled; /* Aging timer for unhandled count */ 15 unsigned int irqs_unhandled; 16 atomic_t threads_handled; 17 int threads_handled_last; 18 raw_spinlock_t lock; 19 struct cpumask *percpu_enabled; 20 #ifdef CONFIG_SMP 21 const struct cpumask *affinity_hint; 22 struct irq_affinity_notify *affinity_notify; 23 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ 24 cpumask_var_t pending_mask; 25 #endif 26 #endif 27 unsigned long threads_oneshot; 28 atomic_t threads_active; 29 wait_queue_head_t wait_for_threads; 30 #ifdef CONFIG_PROC_FS 31 struct proc_dir_entry *dir; 32 #endif 33 int parent_irq; 34 struct module *owner; 35 const char *name; 36 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
真正的中断处理程序并不直接放在struct irq_desc结构体中，而是存放在struct irq_desc结构体的action成员所指向的struct irqaction结构体中，第8行。下面看下struct irqaction结构体类型（include/linux/interrupt.h）。
1 struct irqaction { 2 irq_handler_t handler; 3 void *dev_id; 4 void __percpu *percpu_dev_id; 5 struct irqaction *next; 6 irq_handler_t thread_fn; 7 struct task_struct *thread; 8 unsigned int irq; 9 unsigned int flags; 10 unsigned long thread_flags; 11 unsigned long thread_mask; 12 const char *name; 13 struct proc_dir_entry *dir; 14 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
第1行handler中存放着中断服务例程。第5行next中存放下一个该类型结构体指针。因为一个中断号可以对应多个中断服务例程（中断线共享），内核将中断号相同的多个中断服务例程组织成一个链表，挂到以irq号作为下标的irq_desc数组元素中。
回到handle_irq函数中，第8行获取到irq号所对应的struct irq_desc结构体指针desc，接着第15行执行了desc->handle_irq函数，在该函数中执行irq号的所有中断服务例程。
在这里，一定要区别清楚IDT表idt_table和irq_desc数组的区别，idt_table中存放的是中断处理程序，而且这些中断处理程序的开头部分代码都是相同的，都要跳到common_interrupt函数中，进而去寻找中断服务例程。而irq_desc数组中存放的是中断服务例程，中断处理程序最终要通过该数组找到对应的中断服务例程并执行它。我们在编写驱动程序时，很多时候需要编写设备的中断服务例程，我们将中断服务例程存放在申请的struct irqaction结构体当中，并将该结构体挂到irq_desc数组的对应链表中，当中断发生后，系统会自动通过IDT--->GDT--->中断处理程序--->common_interrupt（属于中断处理程序）--->do_IRQ--->handle_irq，然后将irq_desc[NR_IRQS]数组中irq号对应的所有中断服务例程全部执行一遍。
当中断服务例程执行结束后，就会返回文章最开始的common_interrupt函数中，开始执行第9行，跳入到ret_from_intr函数中（arch/x86/kernel/entrt_32.S）。
1 ret_from_intr: 2 GET_THREAD_INFO(%ebp) 3 #ifdef CONFIG_VM86 4 movl PT_EFLAGS(%esp), %eax # mix EFLAGS and CS 5 movb PT_CS(%esp), %al 6 andl $(X86_EFLAGS_VM | SEGMENT_RPL_MASK), %eax 7 #else 8 /* 9 * We can be coming here from child spawned by kernel_thread(). 10 */ 11 movl PT_CS(%esp), %eax 12 andl $SEGMENT_RPL_MASK, %eax 13 #endif 14 cmpl $USER_RPL, %eax 15 jb resume_kernel # not returning to v8086 or userspace 16 17 ENTRY(resume_userspace) 18 LOCKDEP_SYS_EXIT 19 DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY) # make sure we don't miss an interrupt 20 # setting need_resched or sigpending 21 # between sampling and the iret 22 TRACE_IRQS_OFF 23 movl TI_flags(%ebp), %ecx 24 andl $_TIF_WORK_MASK, %ecx # is there any work to be done on 25 # int/exception return? 26 jne work_pending 27 jmp restore_all 28 END(ret_from_exception)
第11行从当前栈中将cs寄存器的值存入eax中，第12行通过掩码计算，将eax中的DPL字段提取出来再存入eax，第14行比较eax（DPL）和用户空间权限的大小，如果DPL权限大的话，执行15行，恢复到内核态中，否则恢复到用户态，17行。
嗯，我猜你问的是PC的，不是单片机
一、汇编语言的中断分以下几种：
1.BIOS中断，这是固化到BIOS程序中的，每次开机BIOS会自动加载到指定内存
2.186下的DOS中断，在DOS系统被加载后，系统会延用BIOS的中断向量，并向里面添加一些新的向量，这些功能便是DOS系统自带的中断服务程序
3.286及以上的系统中断，PC会进入保护模式，在OS被加载后，中断由IDT控制，这一机制类似于中断向量表，只不过中断向量换成了选择子。这样的中断机制对不同型号的CPU有略微的差别，这里不细说了，我自己也没全弄明白。
二、中断实现的方式（8086下的普通中断）
听说过“优先级编码器”没？——如果同时有两个信号被接收，会指定某一个信号的优先级高，先执行它。中断就是类似的处理方法。
当CPU获取到某一高操作优先级的信号时（比如时钟，每固定时间就会触发一次；比如键盘响应，用户希望通过Ctrl+C来退出任何正在执行的DOS程序），CPU会将当前正在执行的程序挂起来，转而去处理该信号（类似于Call，但略有不同，你看的书应该会讲到）。
处理中断时，系统会将其解释为一个标号，比如int 9h、int 21h等等。这个标号是一个序号，在内存某处存放着连续的一个表格，这个标号便是表格中的“行号”，只不过，每一行是两列，包括了该中断的处理程序的段基址和偏移量。中断向量表是从0000:0000开始的，每4字节为一个表项。中断标号x4就是对应的中断向量表项所存的地址，高地址是基地址，低地址是偏移。
这么说不知道你懂不懂。。。
反正总结一下你的问题吧，中断服务程序是加载到内存中的，它在加载前可能是存在BIOS芯片上，也可能是存在硬盘里的；中断向量表里只能写上中断处理程序的入口地址，要知道每个表项只有4字节；具体的中断服务程序，我不信你学汇编的书上不讲，我大概讲一下：CPU的INTR引脚获得了中断信号，得到了标号，比方说是5号，中断向量表项为0000:000A，读取这个内存，得到中断程序入口地址比方说是AAAA:BBBB，那么它会将当前的CS/IP、Flags寄存器入栈，然后转到AAAA:BBBB处去执行一直到iret指令返回原任务（或许该中断结束了这个任务，就不会返回了）。
至于保护模式的中断，相信你暂时还没遇到。到后面还有操控8259A芯片来实现高级中断的，这个就不是一般需要学的了。
矢量中断。。其实就是 处理器产生中断。
会在某个寄存器里面产生对应中断的数字 1 2 3 这种。
如果处理器支持开启矢量中断功能。那么会直接跳转到中断想量表进行执行
如果不支持。。那么大家一起进入某一个中断。难后在程序里面判断哪个东西产生了中断，，难后执行对应的中断服务程序
中断类型号。。。估计和上面的数字一回事
中断向量表，，用来存放中断处理程序的一个表格。
中断服务程序入口地址。。中断产生的时候。程序会自动跳到该位置执行的地址
一般来说。。中断入口地址可能只有几个，
但是中断类型还有好多。
那么只好 很多中断类型 进入一个中断入口地址中。
这个时候就需要在中断入口的地址那边判断是那个中断，然后处理
因为这样要判断是什么中断。不能达到中断快速的目的
所有有了矢量中断和中断向量表
矢量中断的目的是。中断时候自动产生偏移量，
处理自动跳转到 中断向量表+偏移量的地址，，这样就不需要判断是什么中断。加速了中断的进入
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