linux - 如何限制操作系统中的中断次数？

Question

我是 Linux 内核的新手。我正在从“Linux 内核开发，Robert Love 第 3 版，第 7 章中断和中断处理程序”中阅读有关 Linux 内核的信息。为了注册中断处理程序，Linux 使用 request_irq() 函数作为:

int request_irq(  
    unsigned int irq ,  
    irq_handler_t handler,  
    unsigned long flags ,
    const char *name,
    void *dev)

由于我是 Linux 内核的新手，所以我对 Linux 中的中断有一些疑问:

Q1 -> Are interrupt lines are software or hardware ?  
Q2 -> "irq" , first argument passed to request_irq() , is it interrupt line number or interrupt number ?
Q3 -> If interrupt line is hardware then , is it the criteria to limit the number of different interrupts an OS can support , if it is not then how we limit the number of different interrupts an OS can support ?

还有一个帮助，当我阅读时，我对这些行感到震惊:

“请注意，request_irq() 可以休眠，因此不能从中断上下文或其他代码无法阻塞的情况下调用。在休眠不安全时调用 request_irq() 是常见的错误。这部分是因为为什么request_irq() can block : 确实很清楚。(页码:117)”

我无法理解这些行的含义，为什么 request_irq() 不安全以及如何安全？而且我也无法理解中断上下文的确切含义？

如有任何帮助，我将不胜感激!
谢谢!

Answer 1

Q1:Linux——就像几乎所有其他操作系统一样——从中断硬件(生成它们的硬件)中抽象中断源(例如，你附加处理程序的对象)。

中断由称为中断 Controller 的专用硬件单元管理，它将中断源多路复用到一个(或可能是几个)中断线到 CPU。

需要这样的抽象有几个原因:中断 Controller 通常是分层的。在 ARM SoC 上尤其如此，其中 CPU 内核有两条直接中断线，其余部分卡在一个或多个中断 Controller 上，提供数百个以上的中断 Controller 。作为系统设计者，可以将额外的中断 Controller 卡在现有线路上，并让内核以统一的方式管理它们。

另一个原因是将设备驱动程序与特定系统的中断架构隔离开来。

一些中断可以由软件生成。再次。操作系统将这些细节抽象掉。操作系统通常使用软件中断来执行比计划任务具有更高优先级但不能在中断上下文中运行的处理。

Q2:Q1的答案应该是这个。

Q3:(硬件)中断源的数量限制由系统中中断 Controller 硬件的能力决定。用于管理它的内核数据结构是 - AFAICR - 在编译时调整大小。

最后，中断上下文指的是用于执行中断服务例程的堆栈和 CPU 状态(例如寄存器)。由于中断随时可能发生，而其他进程(或者实际上是其他 ISR)必须以有序的方式进行管理。