Linux操作系统复习关键：中断处理与异常机制

"中科大Linux操作系统复习指导涵盖了Linux内核中断与异常处理流程、系统初始化中的中断异常设置、用户中断服务例程注册、异常处理机制、pt_regs结构、中断下半部处理、Linux计时体系结构以及模块编译与驱动开发等内容，是Linux操作系统复习的重要参考资料。" 在X86体系结构下，Linux内核的中断与异常处理流程至关重要。中断描述符表用于记录中断号，区分不同类型的中断。中断控制器，如8259A，连接到CPU的IRQ线，当检测到中断信号时，它会将其转换为中断向量并通知CPU。中断发生时，CPU硬件会自动执行一系列操作，包括保护当前进程的上下文、跳转到中断处理程序。在系统初始化阶段，中断与异常的初始化工作涉及调用`init_IRQ()`函数，将中断处理代码段地址设置在`interrupt`数组中，通常这些中断都会导向`common_interrupt`函数。 `common_interrupt`是一个通用的中断处理入口，处理各种异常共享的逻辑。`do_IRQ`函数则进一步处理中断，它使用`irq_desc`数组和`irqaction`结构来管理和调度中断服务例程。用户可以通过注册中断服务例程与`irqaction`关联，实现自定义的中断处理。 异常方面，需要了解异常的初始化、处理过程，以及异常与中断的区别。异常处理通常包括系统调用和缺页异常等，其中，`pt_regs`结构用于保存处理器状态，便于恢复现场。硬件自动保存的部分和通过`saveall`保存的部分在异常处理过程中各有其恢复方式。 在Linux中断下半部处理中，软中断和tasklet是两种机制，它们在中断处理完成后，在非中断上下文中执行，以避免阻塞中断。软中断在特定时机被激活，而tasklet是基于软中断的轻量级任务调度。 Linux计时体系结构主要包括主要功能、数据结构（如`hrtimer`）、初始化过程，以及时钟中断处理函数的注册和调用。软定时器提供了灵活的延时处理，而计时时钟源和中断时钟源则有各自的角色，前者用于精确计时，后者用于调度和中断处理。 最后，模块的编译和驱动编写是内核扩展的基础，开发者需要理解如何在内核源码中添加新驱动，并在编译内核时进行配置，确保新模块能被正确识别和加载。 本复习资料全面覆盖了Linux操作系统的多个核心概念，是准备相关考试或深入学习的宝贵资源。