它們允許硬件設備在需要時通知CPU，從而觸發相應的處理程序
Linux內核通過一套復雜而高效的中斷處理機制——IRQs（Interrupt Request Lines），實現了對中斷的精確管理和處理
本文將深入探討Linux IRQs的工作原理、關鍵數據結構及其在系統初始化、中斷處理等方面的應用
一、IRQs的基本概念 IRQs，即中斷請求線，是硬件向CPU發出中斷信號的方式
每個硬件設備都有一個或多個IRQ號，這些號碼在系統中是全局唯一的
當硬件設備需要CPU的注意時，它會通過特定的IRQ線發送中斷信號
CPU在接收到中斷信號后，會暫停當前正在執行的程序，跳轉到相應的中斷處理程序進行處理
在Linux內核中，IRQs的管理涉及多個關鍵數據結構，其中最核心的是`structirq_desc`
這個結構體包含了中斷的大部分信息，并連接了驅動層和物理中斷設備層
每個IRQ號都對應一個`structirq_desc`結構體，共享相同IRQ號的中斷會共享該結構體
二、IRQs的管理與初始化 Linux內核通過一系列初始化和配置步驟來管理IRQs
這些步驟包括設置IRQ號、分配`structirq_desc`結構體、初始化中斷處理函數等
1.IRQ號的分配： IRQ號在系統中是全局唯一的，內核使用一個bitmap `allocated_irqs`來標識當前系統已經分配的IRQ號
對于IRQ號分布集中的情況，內核采用數組直接管理，數組下標就是IRQ號；而對于IRQ號比較分散的，內核則采用radix tree來管理所有的IRQ號
2.struct irq_desc的初始化： 每個IRQ號都對應一個`struct irq_desc`結構體
在初始化過程中，內核會為每個IRQ號分配并初始化一個`struct irq_desc`結構體
這個結構體包含了中斷的詳細信息，如中斷處理函數、中斷狀態等
3.中斷處理函數的設置： 中斷處理函數是當中斷發生時，CPU要執行的代碼
在Linux內核中，中斷處理函數通過`request_irq`函數進行安裝
當硬件設備觸發中斷時，CPU會跳轉到對應的中斷處理函數進行處理
三、中斷處理流程 Linux內核的中斷處理流程可以分為幾個關鍵步驟：中斷接收、中斷處理和中斷恢復
1.中斷接收： 當硬件設備觸發中斷時，CPU會暫停當前正在執行的程序，并跳轉到中斷向量表（Interrupt Descriptor Table, IDT）中對應的中斷處理程序入口
這個入口通常是一個匯編語言編寫的中斷處理例程，它負責保存當前CPU的上下文，并跳轉到相應的中斷處理函數
2.中斷處理： 中
