它们允许硬件设备在需要时通知CPU，从而触发相应的处理程序
Linux内核通过一套复杂而高效的中断处理机制——IRQs（Interrupt Request Lines），实现了对中断的精确管理和处理
本文将深入探讨Linux IRQs的工作原理、关键数据结构及其在系统初始化、中断处理等方面的应用
一、IRQs的基本概念 IRQs，即中断请求线，是硬件向CPU发出中断信号的方式
每个硬件设备都有一个或多个IRQ号，这些号码在系统中是全局唯一的
当硬件设备需要CPU的注意时，它会通过特定的IRQ线发送中断信号
CPU在接收到中断信号后，会暂停当前正在执行的程序，跳转到相应的中断处理程序进行处理
在Linux内核中，IRQs的管理涉及多个关键数据结构，其中最核心的是`structirq_desc`
这个结构体包含了中断的大部分信息，并连接了驱动层和物理中断设备层
每个IRQ号都对应一个`structirq_desc`结构体，共享相同IRQ号的中断会共享该结构体
二、IRQs的管理与初始化 Linux内核通过一系列初始化和配置步骤来管理IRQs
这些步骤包括设置IRQ号、分配`structirq_desc`结构体、初始化中断处理函数等
1.IRQ号的分配： IRQ号在系统中是全局唯一的，内核使用一个bitmap `allocated_irqs`来标识当前系统已经分配的IRQ号
对于IRQ号分布集中的情况，内核采用数组直接管理，数组下标就是IRQ号；而对于IRQ号比较分散的，内核则采用radix tree来管理所有的IRQ号
2.struct irq_desc的初始化： 每个IRQ号都对应一个`struct irq_desc`结构体
在初始化过程中，内核会为每个IRQ号分配并初始化一个`struct irq_desc`结构体
这个结构体包含了中断的详细信息，如中断处理函数、中断状态等
3.中断处理函数的设置： 中断处理函数是当中断发生时，CPU要执行的代码
在Linux内核中，中断处理函数通过`request_irq`函数进行安装
当硬件设备触发中断时，CPU会跳转到对应的中断处理函数进行处理
三、中断处理流程 Linux内核的中断处理流程可以分为几个关键步骤：中断接收、中断处理和中断恢复
1.中断接收： 当硬件设备触发中断时，CPU会暂停当前正在执行的程序，并跳转到中断向量表（Interrupt Descriptor Table, IDT）中对应的中断处理程序入口
这个入口通常是一个汇编语言编写的中断处理例程，它负责保存当前CPU的上下文，并跳转到相应的中断处理函数
2.中断处理： 中
