穿过中断门之后。。

_nosay

http://bbs.chinaunix.net/thread-4255522-1-1.html（续）

通过trap_init()、init_IRQ()函数可以看到内核对0~0x20、0x80以及其它224个门的初始化，接下来一起学习穿过这些门后的完整执行过程，取三个具有代表意义的门：
① set_trap_gate(14, &page_fault);
② set_system_gate(SYSCALL_VECTOR, &system_call);
③ set_intr_gate(vector, interrupt);  // i=3时,vector=0x20+3

• set_intr_gate(vector, interrupt);
  

    i=3时，该函数将0x23号门设置为中断门，穿过这道门时，会执行到interrupt[3]指向的IRQ0x03_interrupt()函数：

1. asmlinkage void IRQ0x03_interrupt();
   
2. __asm__( \
   
3. "\n" \
   
4. "IRQ0x03_interrupt: \n\t" \
   
5. "pushl $0x03-256 \n\t" \
   
6. "jmp common_interrupt");

复制代码

   这段代码将中断号（与中断向量之间有0x20偏移，至于为什么减256，以后自然会知道）压入栈中，跳转到common_interrupt标号处执行：
   

    这是进入中断处理过程之前的"寄存器现场"，用于中断完成之后恢复原来的"环境"执行：
   

    通过上述可以看到，底层语言一般能更精确的控制程序逻辑，到此，终于到了我们习以为常的环境了，即do_IRQ()函数中，这个函数主要是执行一串函数，找到当前产生中断的硬件真正需要执行的动作，以及考虑到多CPU、多硬件并发产生同一种中断，将中断响应过程“串行化”的过程：
    （开发过稍复杂的多进程或多线程软件后，肯定理解“可重入函数”、“进程/线程安全函数”这些概念：比如同一个函数在多进程或多线程中执行，并且函数中会读写某些全局资源，那么就要通过加锁等措施保证可重入，或者说进程/线程安全，而串行化是保证硬件驱动工程师注册的函数，不可能执行到途中被打断暂停，而又从头开始执行，为中断函数的编写减轻了负担）
   

• ret_from_intr
  

1. ENTRY(ret_from_intr)
   
2. GET_CURRENT(%ebx)
   
3. movl EFLAGS(%esp),%eax # mix EFLAGS and CS
   
4. movb CS(%esp),%al
   
5. testl $(VM_MASK | 3),%eax # return to VM86 mode or non-supervisor?
   
6. jne ret_with_reschedule
   
7. jmp restore_all

复制代码

   这里根据中断前EFLAGS寄存器、CS段寄存器判断恢复中断前现场前，是否需要进行一次进程调度（详见《Linux内核源代码情景分析》第四章）；
    然后restore_all恢复中断前的所有寄存器值，包换cs、eip，即CPU恢复到中断前的状态继续执行。

• set_trap_gate(14, &page_fault);
• set_system_gate(SYSCALL_VECTOR, &system_call);
  

    穿过14、SYSCALL_VECTOR门的与穿过中断门过程基本一致：保存现场→执行中断处理函数→恢复现场。
    区别：
    ① 0~0x20是专用门，不用像进入中断门之后是“一串”函数，system_call()面对的是多种系统调用，通过寄存器传来的系统调用号区别，do_IRQ()面对的是多种硬件，通过产生中断硬件区别；
    ② 进入system_call()之前，orig_eax处传的是系统调用号，do_IRQ()之前，orig_eax处传的是中断号（-256）；
    ③ 系统调用肯定是从用户态切换到内核态，需要将ss从用户栈切换到内核栈（一定要保证更改ss寄存器的时机，要保证在用户栈的值，在定要在修改ss之前压栈）

    好，到此暂且先忽略宽度，长度上又向前跨了一步，但还是没有到达终点。
    对于中断门，不是已经看到do_IRQ()从“一串”函数中找到相匹配的执行了么，不是到终点了么，不是胜利了么？
    穿越中断门时，CPU会自动将中断关闭，那么从中断门"出来"之前，该CPU就不响应中断了（其它CPU还是可以，否则do_IRQ()函数中就不需要IRQ_INPROGRESS、IRQ_PENDING标记了），造成中断丢失，所以特别对于单CPU系统，就希望关中断时间能尽量短一些（否则比如一个报文大老远传过来，结果由于网卡丢包严重，而导致网络中需要大量重传，是多么的不和谐），从而do_IRQ()找到的最终函数，可能只是最终任务最关键的部分，然后很快就返回了，而剩余要执行的部分称为“bottom half”，不需要访问公共资源，即不需要考虑可重入，可以在开中断时"不慌不忙"的执行。就如同很忙的时候脑筋比较乱，当想起一件事时就先记下来，有空了再去做一样。
    关于“bottom half”及其扩展，下次再一起学习。

_nosay

回复 1# _nosay

理解错误：并不是可重入的中断处理过程，才用bottom half机制在开中断时执行，后面专门总结bottom half。

nswcfd

赞~

挑个小问题，kstat.irq[cpus][irq]++跟ifconfig之间的对应关系有些牵强，不如换成cat/proc/interrupts的输出。

_nosay

回复 3# nswcfd

哦