Linux内核禁止_开启中断和处理器间中断

禁止_开启中断

一、ARM64 架构下全局中断控制函数解析

在 ARM64 架构中，内核通过特定函数实现全局中断的禁止与开启，具体如下：

1. 禁止全局中断

• 函数调用链：local_irq_disable() --> raw_local_irq_disable() --> arch_local_irq_disable()。
• 内核源码：

  static inline void arch_local_irq_disable(void) {  
      asm volatile(  
          "msr daifset, #2 // 通过汇编设置中断屏蔽位为1，禁止可屏蔽中断响应\n"  
          : : : "memory");  
  }  
  

• 作用：将处理器中断屏蔽位设为 1，使处理器不响应可屏蔽中断（但不可屏蔽中断 NMI 除外）。

2. 开启全局中断

• 函数：local_irq_enable()，底层调用arch_local_irq_enable()。
• 内核源码：

  static inline void arch_local_irq_enable(void) {  
      asm volatile(  
          "msr daifclr, #2 // 清除中断屏蔽位，允许可屏蔽中断响应\n"  
          : : : "memory");  
  }  
  

• 作用：将中断屏蔽位设为 0，恢复处理器对可屏蔽中断的响应。

3. 保存中断状态并禁止中断

• 函数：local_irq_save(flags)。
• 作用：先将当前中断状态存入flags，再禁止中断。适用于需恢复中断状态的场景，如：

  unsigned long flags;  
  local_irq_save(flags); // 保存中断状态并禁止中断  
  // 临界区代码  
  local_irq_restore(flags); // 恢复中断状态  
  

4. 恢复中断状态

• 函数：local_irq_restore(flags)，与local_irq_save配合，恢复之前保存的中断状态。

5. 使用注意

• local_irq_disable与local_irq_enable不可嵌套，否则中断状态混乱。
• local_irq_save与local_irq_restore支持嵌套，因每次保存的状态记录对应层级的中断开关情况。

二、单个中断的禁止与开启

Linux 内核支持针对单个外设中断的控制，灵活屏蔽特定设备中断。

1. 禁止单个外设中断

• 函数：void disable_irq(unsigned int irq)。
• 作用：禁止指定中断号irq的外设中断，中断控制器不再转发该设备的中断请求。

  disable_irq(128); // 禁止中断号为128的设备（如网卡）的中断  
  

2. 开启单个外设中断

• 函数：void enable_irq(unsigned int irq)。
• 作用：重新开启指定中断号irq的外设中断，恢复中断控制器对该设备中断请求的转发。

  enable_irq(128); // 开启中断号为128的设备的中断  

处理器间中断

        处理器间中断（Inter-Processor Interrupt）是一种特殊的中断，在多处理器系统中，一个处理器可以向其他处理器发送中断，要求目标处理器执行某件事情。

        常见的使用处理器间中断的函数：

        对于 ARM64 架构的 GIC 控制器，把处理器间中断称为软件生成的中断，可以写分发器的寄存器以生成处理器间中断（GICD_SGIR 软件生成中断寄存器 Software Generated Interrupt Register）。

        负责处理处理器间中断的函数是handle_IPI():

处理处理器间中断的流程如下：

         比如处理器正在用户模式（异常级别0）下执行64位应用程序，中断控制器是GIC v2控制器，处理处理器间中断的执行流程如下：

 https://github.com/0voice