它是连接处理器和周边硬件设备的重要桥梁,使得硬件设备能够在需要时及时通知处理器进行相应处理
本文将对Linux IRQ列表进行详细解析,帮助读者深入了解IRQ的分配、冲突处理及中断处理机制
一、IRQ的基本概念 IRQ,全称“Interrupt Request”,即中断请求
当电脑内的周边硬件需要处理器去执行某些工作时,该硬件就会发出一个硬件信号,通知处理器工作
这个信号就是IRQ
中断意味着即使处理器正在执行其他工作,当它收到周边设备传来的中断信号时,也会停下来,优先处理这个信号代表的工作,完成后再继续处理之前未完成的工作
二、IRQ的分配 在Linux系统中,IRQ的数量是有限的
虽然一部电脑通常有16个IRQ(从IRQ0至IRQ15),但其中很多IRQ已经预先分配给特定的硬件
以下是一些常见的IRQ分配情况: IRQ0:系统计时器 IRQ1:键盘 IRQ2:可设置中断控制卡 IRQ3:COM2(串行接口2) IRQ4:COM1(串行接口1) IRQ5:未预先配置 IRQ6:磁盘机 IRQ7:并行接口 IRQ8:CMOS/时钟 IRQ9:未预先配置 IRQ10:未预先配置 IRQ11:未预先配置 IRQ12:PS/2鼠标 - IRQ13:算术处理器(Arithmetic Processor) IRQ14:Primary(主)IDE控制器 IRQ15:Secondary(从)IDE控制器 从上面的分配可以看出,IRQ5、IRQ9、IRQ10和IRQ11都是空置的
然而,这并不意味着有多余的IRQ可以使用
因为需要使用IRQ的周边设备非常多,例如声卡、网卡等PCI或ISA设备都需要配置一个IRQ
三、IRQ冲突及其处理 如果有两个设备配置了同一个IRQ,就会出现IRQ冲突的问题,导致两者都不能正常工作
IRQ冲突是系统稳定性和性能的一大隐患,因此必须妥善处理
1. IRQ冲突的原因 IRQ冲突的主要原因在于系统资源有限,而设备众多
每个设备在正常运行时都需要占用一定的系统资源,包括IRQ
当多个设备试图占用同一个IRQ时,冲突就难以避免
2. IRQ冲突的处理方法 解决IRQ冲突的方法主要有两种:手动分配IRQ和避免设备共用IRQ
(1)手动分配IRQ 手动分配IRQ是解决IRQ冲突的有效方法之一
具体步骤如下: - 查看主板说明书:找出哪一根PCI插槽是不与其他插槽共用IRQ的(一般是第三根插槽),然后将可能产生冲突的设备插到该插槽中
- 进入BIOS设置:启动电脑,进入BIOS,找到与PCI插槽和IRQ相关的设置选项
- 分配IRQ:为各个PCI插槽分配不同的IRQ
确保可能产生冲突的设备被分配到不同的IRQ上
- 保存设置并重启:完成设置后,保存并重启电脑,使新的IRQ分配生效
(2)避免设备共用IRQ 某些硬件是可以共用一个IRQ的,而有些却又偏偏不行
例如,PCI声卡需要独自享用一个IRQ,有时甚至需要两个(一个用于MIDI,一个用于Wave)
因此,在配置设备时,应尽量避免将可能产生冲突的设备共用同一个IRQ
四、Linux中的中断处理机制 在Linux系统中,中断处理机制是确保系统稳定性和性能的关键
中断处理涉及多个环节,包括中断信号的接收、处理程序的执行等
1. 中断信号的接收 当周边设备发出中断信号时,该信号会被中断控制器(如8259A)捕获
中断控制器对信号进行必要的处理后,将其转发给CPU的中断输入
CPU在接收到中断信号后,会暂停当前的工作,转而执行中断处理程序
2. 中断处理程序的执行 在Linux系统中,每个IRQ都对应一个中断处理程序
当中断发生时,系统会调用相应的中断处理程序来处理该中断
中断处理程序的主要任务是识别中断源、处理中断请求并恢复系统状态
Linux中断处理机制的一个显著特点是支持中断共享
即多个设备可以共享同一个IRQ,并通过中断处理程序中的设备ID来识别中断源
这种机制提高了系统资源的利用率,但也增加了中断处理的复杂性
3. 中断处理的下半部机制 为了保证
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