Linux中断处理实战：用信号为应用层发来问候

2023-09-23 10:51:35

Linux中断处理：让内核与应用层交流

中断处理的重要性

在现代计算机系统中，Linux中断处理机制发挥着至关重要的作用。它使内核能够及时响应来自硬件设备的事件。当硬件设备发生中断时，中断处理程序会被触发，执行相应的处理逻辑。在Linux系统中，中断处理程序通常会向应用层发送信号，以通知应用层发生了中断事件。

中断处理流程

Linux系统中的中断处理过程通常分为以下几个步骤：

中断源识别 ：当硬件设备发生中断时，中断控制器会向CPU发送中断请求信号。CPU收到中断请求信号后，会通过中断向量表找到对应的中断处理程序。
中断处理程序执行 ：中断处理程序被执行后，会进行一系列操作，包括读取中断寄存器、保存现场、执行中断处理逻辑等。
信号发送 ：在中断处理逻辑中，中断处理程序可以向应用层发送信号。信号是一种软件机制，用于在进程之间传递事件通知。
应用层信号处理 ：应用层收到信号后，会执行相应的信号处理程序，对信号进行处理。

中断处理程序如何发送信号

在Linux系统中，中断处理程序可以通过以下几种方式向应用层发送信号：

直接发送信号 ：中断处理程序可以使用send_signal()函数直接向应用层发送信号。该函数需要指定信号类型和要发送信号的进程ID。
使用信号队列 ：中断处理程序可以将信号放入信号队列中。应用层可以通过sigqueue()函数从信号队列中获取信号。
使用事件通知机制 ：中断处理程序可以使用事件通知机制向应用层发送信号。事件通知机制是一种内核机制，允许内核向用户空间进程发送事件通知。

代码示例：直接发送信号

以下是一个使用直接发送信号方式的示例代码：

#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/signal.h>

static irqreturn_t my_interrupt_handler(int irq, void *dev_id)
{
    // 获取要发送信号的进程ID
    pid_t pid = ...;

    // 发送信号
    send_signal(pid, SIGINT);

    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init my_init(void)
{
    // 注册中断处理程序
    request_irq(IRQ_NUM, my_interrupt_handler, IRQF_SHARED, "my_interrupt", NULL);

    return 0;
}

static void __exit my_exit(void)
{
    // 注销中断处理程序
    free_irq(IRQ_NUM, NULL);
}

module_init(my_init);
module_exit(my_exit);