CN101211323B - 一种硬件中断的处理方法和处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬件中断处理装置和处理方法，用于共享中断的处理。该硬件中断的处理方法包括步骤：在收到硬件中断后，判断该硬件中断是否为共享中断，如果不是，则将该中断发送给对应的中断处理程序，否则，继续；获取该硬件中断的共享设备标识；对于获取的每一共享设备标识对应的设备，分别根据其PCI配置空间中状态寄存器的中断状态判断其是否产生中断，如果是，则将该中断发送给该设备的对应的中断处理程序，否则，不将该中断发送给该设备的对应的中断处理程序。通过本发明的方法，可以避免中断处理与产生硬件中断的硬件设备不匹配而引发的问题。

Description

一种硬件中断的处理方法和处理装置

技术领域

本发明涉及中断处理，特别涉及一种硬件中断的处理方法和处理装置。

背景技术

在现有的计算系统中，系统通常通过中断请求函数，如request_iqr()，为上层的应用或客户操作系统提供设备服务。中断请求函数的参数中通常包括中断号、中断处理程序。同时，现有技术中支持多个设备共享同一个中断号，所以在系统的中断向量表中，一个中断号下可以存在多个对应的中断处理程序。当共享同一中断号的设备中的一个设备发生中断时，系统通常调用中断向量表中该中断号下的所有中断处理程序，从而因为中断处理程序和产生中断的设备不匹配而导致系统不稳定等问题。

在现有虚拟机技术中，客户操作系统通过虚拟机监视器(VMM)直接请求硬件设备的服务也已经实现。例如，本申请人在中国专利申请号为200610128624.7，申请日为2006.8.29的专利申请说明书中，公开了一种虚拟机系统，在系统的虚拟机监视器中维护了一中断转换模块，中断转换模块用于根据中断转换表将硬件设备的硬件中断转换为对应客户操作系统的虚拟中断请求，并通知虚拟中断控制器。其中，中断转换表包含硬件中断，硬件设备，客户操作系统，虚拟中断请求等信息。当然，也存在其它的客户操作系统请求硬件设备服务的具体实现方法。但是，如果多个硬件设备共用一个中断号，而各个硬件设备又被不同的客户操作系统请求服务，那么在一个硬件设备产生硬件中断时候，该中断就会发送给多个客户操作系统，从而导致一个系统收到多余的中断。由于对中断的处理和实际产生硬件中断的硬件设备不匹配，造成系统和设备工作不正常，甚至死机。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种硬件中断的处理方法，通过该方法，可以保证硬件设备产生的中断被发送给正确的中断处理程序。

本发明提供的硬件中断的处理方法，应用于PCI/PCIE总线架构的计算系统，包括如下步骤：

A，在收到硬件中断后，判断该硬件中断是否为共享中断，如果不是，则将该中断发送给对应的中断处理程序，否则，继续步骤B；

B，获取该硬件中断的共享设备标识；

C，对于获取的每一共享设备标识对应的设备，分别根据其PCI配置空间中状态寄存器的中断状态判断其是否产生中断，如果是，则将该中断发送给该设备的对应的中断处理程序，否则，不将该中断发送给该设备的对应的中断处理程序。

进一步，在步骤A前，还包括如下步骤：

通过系统命令或者系统电源管理接口获得系统中硬件设备标识和中断号的对应信息。

或者，系统中存储有硬件设备标识和中断号的对应信息。

而步骤A中，根据系统中硬件设备标识和中断号的对应信息判断硬件中断是否为共享中断；

步骤B中，根据系统中硬件设备标识和中断号的对应信息获得硬件中断的共享设备标识。

本发明提供的硬件中断的处理方法，当接收到一硬件中断时，判断该中断是否为共享中断；如果是，则分别判断该中断的共享设备是否产生了中断，当该设备产生了中断时将该中断发送给请求该设备服务的中断处理程序，否则，不将该中断发送给请求该设备服务的中断处理程序，从而保证硬件设备产生的中断被发送给正确的中断处理程序，避免中断处理与产生硬件中断的硬件设备不匹配而引发的问题。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种硬件中断的处理装置，通过该装置，可以保证硬件设备产生的中断进行正确的中断处理。

本发明提供的硬件中断的处理装置，包括如下模块：

共享中断判断模块，用于当接收到硬件中断时，判断该中断是否为共享中断，如果是，则将该中断发送到共享设备获取模块；

共享设备获取模块，用于接收中断共享模块发送的中断，获取该中断的共享设备标识，将中断和共享设备标识发送给设备中断产生判断模块；

设备中断产生判断模块，用于接收共享设备获取模块发送的中断和共享设备标识，根据每一共享设备标识对应的设备的PCI配置空间中状态寄存器中的中断状态判断其是否产生了硬件中断，如果是，则调用对应的中断处理程序对中断进行处理，如果不是，则不调用对应的中断处理程序。

进一步，本发明提供的中断处理装置还可以包括中断信息存储模块，用于存储中断号和硬件设备标识的对应信息；中断共享判断模块根据该对应信息判断中断号是否为共享中断，共享设备获取模块根据该对应信息获得该中断的共享设备标识。

本发明提供的中断处理装置还可以包括中断信息获取模块，用于获取系统中断号和硬件设备标识的对应信息，并将该对应信息发送给中断共享判断模块和共享设备获取模块；中断共享判断模块根据接收的该对应信息判断中断是否为共享中断，共享设备获取模块根据接收的该对应信息获得中断的共享设备标识。

本发明提供的硬件中断的处理装置，当接收到硬件中断时，通过中断共享判断模块判断该中断是否为共享中断，如果是，则由共享设备获取模块获得该中断的共享设备标识，并进一步通过设备中断产生判断模块判断共享设备是否产生了中断，并对于产生了中断的共享设备，将向请求该设备服务的中断处理程序发送中断，而对应未产生中断的共享设备，则不向请求该设备服务的中断处理程序发送中断。通过上述的硬件中断的处理装置，可以对硬件设备产生的中断进行正确的中断处理，避免中断处理与产生硬件中断的硬件设备不匹配而引发的问题。

附图说明

图1所示为本发明一种硬件中断的处理方法的流程图；

图2所示为本发明的一种硬件中断的处理装置的结构图；

图3所示为本发明的虚拟机系统中硬件中断处理装置应用例的结构图。

具体实施方式

在下面的描述中，将共用一个中断的硬件设备称为该中断的共享设备，而该中断称为共享中断；硬件设备标识用来表示对应的硬件设备，中断号用来表示对应的硬件中断。

在中断请求函数的输入参数中，除了中断号和中断处理程序，还包含对应的设备名称或者设备标识。

如图1所示，为本发明提供的一种硬件中断的处理方法，应用于PCI总线架构的计算系统，包括如下步骤：

步骤101，通过中断控制器获得硬件中断。

当硬件设备发生中断后，系统内核通过中断控制器获得对应于该硬件中断的中断号。

步骤102，判断硬件中断是否为共享中断，如果是共享中断则继续执行步骤103；否则执行步骤105：将该中断发送给对应的中断处理程序。

系统内核在获得中断号后，判断该中断号对应的硬件中断是否为共享中断。一种实现方式是通过系统命令，获得系统中硬件设备标识和中断号的对应信息；如果有多个硬件设备标识与该中断号对应，则判定该中断号对应的硬件中断是共享中断，否则，判定该中断号对应的硬件中断不是共享中断。例如，在Linux系统下，通过调用系统命令“cat/proc/interrupts”，获得如表1所示的信息：

中断号	中断类型	硬件设备标识
			0	IO-APIC-edge	Timer
7	IO-APIC-edge	parport0
			8	IO-APIC-edge	Rtc
9	IO-APIC-level	Acpi
			14	IO-APIC-edge	Libata
15	IO-APIC-edge	Libata
			16	IO-APIC-level	HDA Intel，ehci_hcd：usbl，ehci_hcd：usb2，uhci_hcd：usb3，uhci_hcd：usb5
17	IO-APIC-level	uhci_hcd：usb4，uhci_hcd：usb6
			18	IO-APIC-level	libata，uhci_hcd：usb7
19	IO-APIC-level	eth0

表1

如果系统内核获得的中断号为16，通过表1的信息可以得知，与中断号16对应的硬件设备标识包括HDA Intel、ehci_hcd：usb1、ehci_hcd：usb2、uhci_hcd：usb3和uhci_hcd：usb5，即存在多个硬件设备标识与该中断号对应，则可以判定该中断号对应的硬件中断为共享中断。如果系统内核获得的中断号为19，通过表1的信息可以得知，与中断号19对应的硬件设备标识包括eth0，即只有一个硬件设备标识与该中断号对应，则可以判定该中断号对应的硬件中断不是共享中断。

可以在每次判断一硬件中断是否为共享中断前，运行系统命令获得上述硬件设备标识和中断号的对应信息。但是，由于硬件设备标识和中断号的对应信息在系统启动后通常不会随意改变，所以，可以将上述对应信息保存在系统中，这样当需要判断一硬件中断是否为共享中断时，可以根据系统中存储的对应信息进行判断，而不需要每次判断时都运行系统命令，从而提高判断一硬件中断是否为共享中断的效率。

如果获得的硬件中断不是共享中断，则可以直接调用该中断的处理程序，否则，继续执行步骤103。

步骤103，获得硬件中断的共享设备标识。

通过上述步骤102中的描述可知，通过系统命令可以获得硬件设备标识和中断号的对应信息，通过该对应信息，就可以获得一硬件中断的共享设备标识。

步骤104，对于获取的每一共享设备标识对应的设备，分别根据其设备PCI配置空间的中断状态判断其是否产生了中断，如果是，则将该中断发送给请求该设备服务的对应的中断处理程序，否则，不将该中断发送给请求该设备服务的对应的中断处理程序。

对于获取的每一个共享设备标识对应的设备，读取该设备PCI配置空间的PCI状态寄存器(PCISTS，PCI Status Register)的中断状态(INTS，InterruptStatus)，如果该中断状态表明该设备产生了中断，则调用与该设备对应的中断处理程序，否则，不调用该设备的中断处理程序。而对于共享设备的中断状态的判断，可以依次执行，在系统处理能力允许的情况下，也可以并行执行。

本发明提供的方法，优选的方式是应用于PCI、PCIE总线架构的计算系统中，在PCI/PCIE总线架构的计算系统中，通常只有PCI设备可以共用一个中断，或者说，共享设备通常是PCI设备。

本发明的硬件中断的处理方法的一个实施例是，系统中存储了中断号和硬件设备标识的对应信息，在虚拟机监视器获得硬件中断对应的中断号后，执行如下步骤：

通过存储的中断号和硬件设备标识的对应信息判断该硬件中断是否为共享中断，如果不是，则调用该硬件中断的处理程序，如果是，则获得对应于该中断号的所有硬件设备标识；其中，硬件中断和硬件设备的对应信息，可以通过系统的命令获得，例如Linux下的cat命令或者通过系统的电源管理接口获得。

本发明的硬件中断处理方法在虚拟机系统中的一个应用例，包括如下步骤：

首先，当硬件设备发生中断后，虚拟机监视器通过中断控制器获得对应于该硬件中断的中断号。

然后，虚拟机监视器判断硬件中断是否为共享中断，如果是共享中断则继续执行下面的步骤；否则将该中断发送给对应的客户操作系统。

其次，通过步骤103中的方法获得硬件中断的共享设备标识。

进一步，对于获取的每一共享设备标识对应的设备，分别根据其设备PCI配置空间的中断状态判断其是否产生了中断，如果是，则将该中断发送给请求该设备服务的对应的客户操作系统，否则，不将该中断发送给请求该设备服务的对应的客户操作系统。

本发明提供的硬件中断的处理方法，当接收到一硬件中断时，判断该中断是否为共享中断；如果是，则分别判断该中断的共享设备是否产生了中断，如果是，将该中断发送给请求该设备服务的中断处理程序，否则，不将该中断发送给请求该设备服务的中断处理程序，从而保证硬件设备产生的中断被发送给正确的中断处理程序，避免中断处理与产生硬件中断的硬件设备不匹配而引发的问题。

如图2所示，为本发明提供的一种硬件中断的处理装置，应用于计算系统。该中断处理装置包括共享中断判断模块、共享设备获取模块和设备中断产生判断模块。系统内核将收到的硬件中断发送给该中断处理装置，该装置的各个模块的具体描述如下：

共享中断判断模块，用于判断一硬件中断是否为共享中断，如果不是，则调用该中断的中断处理程序；如果是共享中断，则将该中断发送到共享设备获取模块。

对一硬件中断是否为共享中断的判断，可以首先调用系统命令，获得中断号与硬件设备标识的对应信息，然后检查是否有多个硬件设备标识与表示该硬件中断的中断号对应，如果是，则为共享中断，否则，不是共享中断。上述系统命令在Linux系统下是cat命令。也可以通过电源管理接口判断一硬件中断是否为共享中断。

共享设备获取模块，用于接收中断共享模块发送的中断，并获取该中断的共享设备标识，并把中断和共享设备标识发送给设备中断产生判断模块。

对于一硬件中断的共享设备的获取，可以通过系统提供的系统命令，如linux系统下的cat命令，或者电源管理接口获得。

设备中断产生判断模块，用于接收共享设备获取模块发送的中断和共享设备标识，读取共享设备PCI配置空间的PCI状态寄存器的中断状态来判断该设备是否产生了中断，如果是，则将向请求该设备服务的对应的中断处理程序发送中断，如果不是，则不向请求该设备服务的对应的中断处理程序发送中断。

进一步，中断处理装置还可以包含中断信息存储模块，该模块用于存储系统中中断号和硬件设备标识的对应信息。

当系统内核收到硬件中断后，共享中断判断模块根据中断信息存储模块中的信息判断硬件中断是否为共享中断，共享设备获取模块根据中断信息存储模块中的信息获取硬件中断的所有共享设备标识。

中断处理装置还可以包括中断信息获取模块，该模块用于获取系统中断号和硬件设备标识的对应信息，并将该对应信息发送给中断共享判断模块和共享设备获取模块。中断共享判断模块根据接收的该对应信息判断中断是否为共享中断，共享设备获取模块根据接收的该对应信息获得对应于中断的共享设备标识。

如图3所示，为本发明的中断处理装置在虚拟机系统中的一个应用例，其中虚拟机监视器对应于系统内核。共享中断判断模块，用于判断一硬件中断是否为共享中断，如果不是，则调用该中断的中断处理程序；如果是共享中断，则将该中断发送到共享设备获取模块。共享设备获取模块，用于接收中断共享模块发送的中断，并获取该中断的共享设备标识，并把中断和共享设备标识发送给设备中断产生判断模块。而设备中断产生判断模块用于接收共享设备获取模块发送的中断和共享设备标识，读取共享设备PCI配置空间的PCI状态寄存器的中断状态来判断该设备是否产生了中断，如果是，则将向请求该设备服务的对应的客户操作系统发送虚拟中断，如果不是，则不向请求该设备服务的对应的客户操作系统发送虚拟中断。

本发明提供的硬件中断的处理装置，当接收到硬件中断时，通过中断共享判断模块判断该中断是否为共享中断，如果是，则由共享设备获取模块获得该中断的共享设备标识，并进一步通过设备中断产生判断模块判断共享设备是否产生了中断，并对于产生了中断的共享设备，向对应的请求该设备服务的中断处理程序发送中断，对于未产生中断的共享设备，不向请求该设备服务的中断处理程序发送中断，从而可以对硬件设备产生的中断进行正确的中断处理，避免中断处理与产生硬件中断的硬件设备不匹配而引发的问题。

本发明中的计算系统，包括个人电脑(PC)、服务器、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理等具有计算能力、操作系统和外部硬件的设备和系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种硬件中断共享的处理方法，应用于PCI/PCIE总线架构的计算机系统，其特征在于，包括如下步骤：

A，在收到硬件中断后，判断该硬件中断是否为共享中断，如果不是，则将该硬件中断发送给对应的中断处理程序，否则，继续步骤B；

B，获取该硬件中断的共享设备标识；

C，对于获取的每一共享设备标识对应的设备，分别根据其PCI配置空间中状态寄存器的中断状态判断其是否产生硬件中断，如果是，则将该硬件中断发送给该设备的对应的中断处理程序，否则，不将该硬件中断发送给该设备的对应的中断处理程序；

步骤A中，根据系统中硬件设备标识和中断号的对应信息判断硬件中断是否为共享中断；

步骤B中，根据系统中硬件设备标识和中断号的对应信息获得硬件中断的共享设备标识；

在步骤A前，还包括如下步骤：

通过系统命令或者系统电源管理接口获得系统中硬件设备标识和中断号的对应信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，系统中存储有硬件设备标识和中断号的对应信息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的计算系统为虚拟机系统。

4.一种硬件中断的处理装置，应用于计算机系统，其特征在于，包括如下模块：

共享中断判断模块，用于当接收到硬件中断时，判断该硬件中断是否为共享中断，如果是，则将该硬件中断发送到共享设备获取模块；

共享设备获取模块，用于接收共享中断判断模块发送的硬件中断，获取该硬件中断的共享设备标识，将硬件中断和共享设备标识发送给设备中断产生判断模块；

设备中断产生判断模块，用于接收共享设备获取模块发送的硬件中断和共享设备标识，根据每一共享设备标识对应的设备的PCI配置空间中状态寄存器中的中断状态判断共享设备标识对应的设备是否产生了硬件中断，如果是，则调用对应的中断处理程序对硬件中断进行处理，如果不是，则不调用对应的中断处理程序；

还包括中断信息获取模块，用于通过系统命令或者系统电源管理接口获取系统中断号和硬件设备标识的对应信息，并将该对应信息发送给共享中断判断模块和共享设备获取模块；共享中断判断模块根据接收的该对应信息判断硬件中断是否为共享中断，共享设备获取模块根据接收的该对应信息获得硬件中断的共享设备标识。

5.如权利要求4所述的处理装置，其特征在于，还包括中断信息存储模块，用于存储中断号和硬件设备标识的对应信息；共享中断判断模块根据该对应信息判断中断号是否为共享中断，共享设备获取模块根据该对应信息获得该硬件中断的共享设备标识。

6.如权利要求4或5所述的处理装置，其特征在于，所述计算机系统为虚拟机系统。

Images