linux 多处理器下如何处理中断?

在Linux多处理器环境中，中断处理机制扮演着至关重要的角色，它确保系统能够及时响应外部设备和软件的请求。本文将深入探讨中断的分类、处理流程、Linux中断机制、中断向量表的使用，以及一些关键的中断管理策略。

首先，Linux中断分为硬件中断（如键盘、网卡）和软件中断（系统调用、异常），它们通过中断信号促使CPU暂时中断当前任务，切换到特定的中断处理程序。中断管理机制有四个核心作用：异步通知CPU、CPU间通信、处理异常和实现系统调用。

中断处理场景分为两个：进程执行和中断执行。进程执行中的同步中断与当前指令相关，而异步中断则与当前进程无关，可能需要立即处理或稍后处理，甚至采用预处理策略，如hardirq、softirq、tasklet和workqueue。

Linux中断机制中，硬中断（hardirq）处理紧急事务，保证了系统的快速响应；软中断（softirq）则用于处理剩余事务，提升整体响应性。中断向量号是识别中断信号的关键，通过查询中断向量表，可以调用相应的处理函数。

在多处理器系统中，如ARM的通用中断控制器GIC（Generic Interrupt Controller），中断被分发到各个CPU。GICv3支持SGI（核间通信）、PPI（私有外设）和SPI（共享外部设备）中断，其架构包括Distributor、Redistributor和CPU接口，形成了中断路由的层次结构。

中断亲和性设置是通过函数irq_set_affinity来实现的，它有助于优化中断的处理和分配。中断处理涉及中断状态机的转换，从Inactive到Pending，再到Active和Pending，每个阶段都有其特定的作用和处理流程。

文章还涵盖了中断数据结构的介绍，如struct irq_desc、irq_data、irq_chip和irq_domain，它们共同构建了中断处理的逻辑框架。中断数据结构的管理涉及到irq_domain_add、irq_of_parse_and_map等函数，以及中断映射、中断号转换和中断动作的执行。

中断流程涉及中断注册、中断处理函数的调用，以及保护和恢复CPU状态。设备驱动通过request_irq或register_threaded_irq注册中断，处理器接收到信号后，会调用中断处理函数来响应请求。

在Linux内核中，中断向量表（如idt_table）是中断处理的核心，用于存储中断处理程序的地址。通过处理异常和硬件中断，确保系统能正确响应各种中断情况。此外，文章还提到了中断线程的查看方法以及中断处理的保护和恢复机制。

总之，Linux在多处理器下处理中断涉及中断的分类、中断处理流程、中断控制器的使用、中断向量表的配置、中断数据结构管理以及中断线程的调度等多个方面，这些

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