隨著硬件技術的發展，中斷控制芯片已經不再是傳統的ISA總線連著的簡單PIC了，APIC，MSI，MSIX等等的詞語大家已經非常的熟悉。同時，Linux內核也在不斷發展，它在中斷上的實現也越來越復雜，在這裡我來討論介紹一下Linux x86 架構下的中斷初始化過程。
在start_kernel()之前的中斷門初始化就不多啰嗦了，在隨便的內核教科書裡都能看到，這裡就從start_kernel以後開始。
1.8259a、LAPIC相關數據結構初始化
在Linux之中對於每一個中斷有兩個重要的數據結構與之對應，他們分別是中斷門描述符gate_desc和中斷請求描述符irq_desc。
我們所謂的中斷初始化也就是對這兩個數據結構進行初始化。
gate_desc
gate_desc很簡單，就是一個有著高CPL的普通門描述符。關鍵就是有一個成員是中斷門函數地址，這個地址我們可以直接保存我們的ISR（中斷服務程序），也可以保存一個一般中斷的入口地址，然後通過這個入口地址指向irq_desc裡面保存的ISR，的確Linux就是這樣分多種情況實現的。
irq_desc
irq_desc裡面成員就非常多並且復雜了，由於本文主要描述中斷初始化過程，所以對觸發過程順便帶過，關於中斷的各種觸發方式和處理過程會在其他文章中詳細講述。
struct irq_desc {
unsigned int irq;
unsigned int *kstat_irqs;
irq_flow_handler_t handle_irq;
struct irqaction *action;
struct irq_chip *chip;
struct msi_desc *msi_desc;
void *handler_data;
void *chip_data;
const char *name;
...
...s
}
其中中斷芯片結構指針*chip，中斷觸發方式 handle_irq，以及中斷服務程序鏈表*action。
中斷初始化路徑：start_kernel() -> init_IRQ() -> native_init_IRQ() ->
void __init native_init_IRQ(void)
{
int i;
/* 初始化8259a PIC中斷控制器相關數據結構*/
x86_init.irqs.pre_vector_init();
/* 初始化SMP的APIC中斷門描述符*/
apic_intr_init();
/*在這裡進行遍歷所有的中斷門，將所有還沒有配置得中斷門進行統一配置，在這裡有一個interrupt函數數組指針，當中斷發生的時候將會觸發這個interrupt函數，然後所有的interrupt都會從調用do_IRQ的函數，在do_IRQ（）裡面觸發真正的中斷服務程序。 */
for (i = FIRST_EXTERNAL_VECTOR; i < NR_VECTORS; i++) {
if (!test_bit(i, used_vectors))
set_intr_gate(i, interrupt[i-FIRST_EXTERNAL_VECTOR]);
}
}
(1)初始化8259a相關
void __init init_ISA_irqs(void)
{
int i;
/*初始化PIC和local APIC芯片，通過寫IO，對芯片進行初始化。*/
#if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC)
init_bsp_APIC();
#endif
init_8259A(0);
/*在這裡將8259a控制的16個中斷進行芯片初始化。並且設置電平觸發方式，這樣是對上面說的irq_desc這個結構進行初始化，當然這裡只是PIC芯片部分。*/
for (i = 0; i < NR_IRQS_LEGACY; i++) {
struct irq_desc *desc = irq_to_desc(i);
desc->status = IRQ_DISABLED;
desc->action = NULL;
desc->depth = 1;
set_irq_chip_and_handler_name(i, &i8259A_chip,
handle_level_irq, "XT");
}
}
(2)Apic默認基本中斷門初始化。
static void __init apic_intr_init(void)
{
smp_intr_init();
#ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
alloc_intr_gate(THERMAL_APIC_VECTOR, thermal_interrupt);
#endif
#ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
alloc_intr_gate(THRESHOLD_APIC_VECTOR, threshold_interrupt);
#endif
#if defined(CONFIG_X86_MCE) && defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC)
alloc_intr_gate(MCE_SELF_VECTOR, mce_self_interrupt);
#endif
#if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC)
/* self generated IPI for local APIC timer */
alloc_intr_gate(LOCAL_TIMER_VECTOR, apic_timer_interrupt);
/* IPI for X86 platform specific use */
alloc_intr_gate(X86_PLATFORM_IPI_VECTOR, x86_platform_ipi);
/* IPI vectors for APIC spurious and error interrupts */
alloc_intr_gate(SPURIOUS_APIC_VECTOR, spurious_interrupt);
alloc_intr_gate(ERROR_APIC_VECTOR, error_interrupt);
/* Performance monitoring interrupts: */
# ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
alloc_intr_gate(LOCAL_PENDING_VECTOR, perf_pending_interrupt);
# endif
#endif
}
我們可以看到這些中斷初始化很特別，就像我們設置的陷阱門系統調用一樣，將中斷處理函數直接放在中斷門得指向地址，這樣只要中斷到來，一旦通過中斷門將直接跳像中斷處理函數，而忽略了irq_desc部分，不需要考慮怎麼觸發，不需要考慮怎麼調度。我們在Linux用
cat /proc/interrupts 也可以看到這些中斷與眾不同，如下圖。這些中斷左邊顯示的不是中斷請求號，而是一個標識，右邊顯示的也不是中斷控制芯片的信息。
