1. 中斷被分爲同步中斷和異步中斷。同步中斷是cpu在執行指令過程中觸發的， 異步中斷是其他硬件設備在任意時間所引發的。
2. 英特爾手冊中將同步中斷稱爲異常，異步中斷稱爲中斷。
3. 中斷一般由外部io設備觸發，異常一般分爲兩種：1. 由於程序錯誤引發。 2. 異常的執行情況或請求，例如頁故障和系統調用。
4. 內核處理中斷時，將當前進程的eip和cs寄存器放入內核棧中，然後載入中斷處理程序的地址。
5. 中斷處理程序執行的是不是另外一個進程，而是另外一條執行路徑，因此，比進程切換的開銷要小一些。
6. 中斷處理是可以嵌套的，但是在某些情況下，執行中斷處理程序的時候，需要關閉中斷。
7. 中斷分爲可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷，一般的IO設備產生的中斷是可屏蔽中斷，緊急情況下的(硬件故障）屬於不可屏蔽中斷。
8. 異常又分爲cpu檢測到的異常和軟件觸發的異常。
9. cpu檢測到的異常分爲三類：
（1） faults， 一般是可以恢復的，再次執行eip。（頁故障）
（2） traps， 恢復後， 執行eip + 1。 （debuger）
（3） aborts， 無法恢復，一般會殺死相應進程。（硬件故障）
10. 軟件觸發的異常一般被當作traps處理，又叫軟中斷，一般應用於實現系統調用和調試。
11. 中斷被屏蔽後不會丟失，當中斷不被屏蔽後，pic會儘快地通知cpu。
12. 關閉中斷會導致pic觸發的中斷被忽略，eflags中的IF位清零。彙編指令cli和sti分別用來關閉和打開中斷。
13. 在SMP系統中，使用IOAPIC來對外部的中斷進行路由，共有24箇中斷線，並且通過重定向表來確定中斷向量和優先級。
14. 中斷分發到cpu分爲兩類：
（1）靜態分發，在重定向表中配置接收中斷的cpu。
（2）動態分發，根據TPR寄存器的值，計算當前運行進程的優先級。TPR寄存器在每次進程切換的時候刷新。
15. APIC 系統可以讓cpu之間發送IPI。
16. IOAPIC可以被配置爲兩種模式：
（1） 經典的8259, LAPIC被禁止。
（2） 標準的IOAPIC, 所有的外部中斷都通過IOAPIC進行路由。
17. x86系統大約有20個異常，20-31爲intel保留未來使用。
18. IDT用來關聯中斷（異常）和對應的處理函數。IDT必須在使能中斷前設置好。
19. IDT的每一項對應一箇中斷或異常，每一個項8個字節，因此最多需要256 × 8 = 2048 bytes。
20. IDT包含三種描述符
（1）Task gate， 包含當中斷髮生時要切換到的TSS選擇子。
（2）Interrupt gate， 包含中斷處理程序的段選擇符和偏移，當轉移相應的段之後， IF位被清零，後續中斷被禁止。
（3） Trap gate，和中斷門類似，但是轉移之後，中斷不禁止。
21. linux用中斷門來處理中斷，用陷阱門來處理異常。
22. 發生中斷時，內核會檢查是否需要切換運行級別，如果需要的話，從tss中讀取ss和esp並且載入相應寄存器，在新的棧中保存之前運行級的ss和esp。如果是faults的話，把eip和cs設置成引起fault的地址，方便再次恢復執行。最後把eflags, cs, eip也保存在棧中(如果有錯誤碼的話，也保存），然後跳轉到中斷處理函數。
23. 中斷結束後，調用iret，將棧上的cs,eip,eflags載入（有錯誤碼的話，必須先彈出），如果中斷處理程序的運行級別和CPL不同，載入ss和esp（之前運行級），最後檢查ds,es,fs,gs, 如果發現運行級別小於CPL，清除該寄存器，防止用戶態訪問內核地址空間。
24. 中斷嵌套要求在處理中斷過程中，不能發生進程切換，因爲恢復嵌套所需要的信息都在當前進程的內核棧中。
25. 大部分異常發生在用戶態，內核態只有可能發生缺頁異常。因此，異常最多有兩個嵌套，先是系統調用，然後是缺頁異常。
26. 中斷處理可以搶佔其他中斷處理和異常處理，異常處理從來不會搶佔中斷處理。中斷處理函數中不會出現導致缺頁異常的操作，因爲它會帶來進程切換。
27. 在實模式下，BIOS會初始化IDT，但是linux不使用任何BIOS的函數， 因此，linux會將IDT移動到另外的內存地址並且再次初始化。
28. IDT被保存在idt_table 中，有256個選項，idt_descr包含IDT表的大小和起始地址。
29. 內核先將IDT表初始化爲一個特定的處理函數，然後在進行第二次初始化的時候，填入正確的處理函數。
30. 內核利用異常來管理硬件資源，主要包括兩個例子，一個是用device not available 和 cr0中的TS位來刷新浮點寄存器的值，令一個是頁故障。
31. 異常處理的流程包括三個步驟：
（1） 在內核棧保存大部分的寄存器。（用匯編編寫）
（2） 處理異常。
(3) 通過ret_from_exception來退出異常處理函數。
32. trap_init函數來填充IDT表項，它會調用set_trap_gate, set_intr_get, set_system_gate, set_intr_gate等函數。
33. Double fault 異常是通過task_gate 來處理的，當異常發生時，內核不信任當然的esp值，因此會通過IDT（第8個）找到任務門的描述符，它指向一個特殊的TSS
（GDT的第32個項）， 然後載入eip和esp，最終在私有的堆棧上執行doublefault_fn。
34. 異常入口函數首先選擇性地壓棧一個error code ,然後將異常處理函數的地址壓棧，最後跳到error_code 標籤處執行。error_code 執行以下操作：
（1） 保存可能用到的寄存器到堆棧中。
（2） 清除DF flags, 保證string操作時edi和esi的自增。
（3）把error code 複製到 edx中，在原來的位置寫入-1,這個值用來區分0x80(系統調用)和其他的異常。
（4） 將do_handler_name 載入edi中，在原來的位置寫入es的內容。
（5） 將當前的內核棧頂載入eax中。
（6） 將用戶態的ds載入ds和es寄存器。
（7） 調用edi中的處理函數。
35. 大部分的異常處理函數會調用do_trap將hardware error code和 exception vector 保存到當前進程中，然後發送一個相應的信號給當前進程。信號處理可以在用戶態也可以在內核態，在內核態的話， 一般就是殺死進程。
36. 內核異常處理會檢查異常是發生在用戶態還是內核態，如果是在內核態，會繼續檢查是否由於錯誤的參數傳遞給系統調用，其他的內核異常會導致內核panic。
37. 異常處理結束後，會跳轉到ret_from_exception函數來返回。
38. 中斷處理中，發送信號給當然進程是沒有意義的，因爲當然進程並不一定是觸發中斷的進程。
39. 一箇中斷處理函數需要靈活地服務多個設備，因爲向量可以被多個設備共享，所以對於中斷共享的方式，多箇中斷服務程序會依次執行，直到確認中斷源。
40. 中斷處理過程中，相應的中斷會被自動屏蔽，並且不能調用引起阻塞的函數。
41. 對於IO中斷來說主要有以下步驟：
（1）保存中斷號和寄存器到內核棧中。
（2） 向pic確認中斷，允許中斷排隊。
（3）依次執行關聯該中斷號的所有中斷服務程序。
（4） 通過ret_from_intr返回。
42. 中斷向量：
（1） 0-19: 不可屏蔽中斷和異常
（2) 20-31: 英特爾保留。
（3） 32-127： 外部中斷。
（4） 128： 系統調用。
（5） 129-238： 外部中斷。
43. 中斷處理的入口處，會將n-256壓棧，這是個負數（正數用來表示系統調用）， 然後跳到common_interrupt。
44. common_interrupt 會首先保存寄存器到堆棧，除了eflags, cs, eip, ss, 和 esp, 這些已經被處理器自動保存了。之後把用戶態的ds載入ds和es， 最後調用do_irq，
regs指針保存在eax中。
45. enable_irq函數會檢測是否有中斷被遺漏：當IRQ_PEDING被設置，說明中斷被確認但是沒有被服務，它會調用hw_resend_irq來重新產生一個自我中斷，並設置IRQ_REPLAY。
46. handle_IRQ_event函數：
（1） 如果之前關閉了中斷，重新打開。
(2) 依次執行每個中斷服務程序。
（3）關閉中斷。
（4） 返回中斷服務程序的返回值。（0表示沒有識別該中斷，否則爲1）
47. 當設備不能夠共享irq時，可以動態分配irq。設備驅動調用request_irq, 之後分配一個irqaction，並調用setup_irq來鏈接到相應的irqaction 鏈表裏。
48. 可延時函數: softirq 和 tasklet 執行在中斷上下文中。
49. softirq 和 tasklet的區別：
（1） softirq是靜態分配的，tasklet可以靜態也可以動態分配。
（2）softirq可以在幾個cpu中並行執行，因此必須是可重入的。tasklet是序列化的，不需要可重入。
50. 可延時函數的激活和執行必須在同一個cpu上。
51. open_softirq 用來初始化softirq，raise_irq 用來激活softirq。如果in_interrupt返回0,就調用wake_softirq來激活當前cpu的ksoftirqd（如果必要的話）。
52. 檢查是否有等待的softirq是週期性的，一般有如下幾個檢查點：
（1） 調用local_bh_enable來使能當前cpu的softirq。
（2）當do_irq結束IO中斷處理後調用irq_exit宏的時候。
（3） 在 I/O APIC中，當smp_apic_timer_interrupt函數完成當前的時間中斷處理函數時。
（4） 在SMP中，當一個cpu完成 CALL_FUNCTION_VECTOR處理器間中斷時。
（5） 當任意一個ksoftirqd內核線程被喚醒的時候。
53. work queue 不同於softirq 和tasklet，可以運行在進程上下文中，是由kworker內核線程來運行，二中都不能訪問用戶空間內存。
54. 當內核從中斷或異常返回時，需要處理以下事情：
（1）如果沒有更多的內核路徑，應該切回到用戶態。
（2）如果有等待的調度請求，內核必須去實施一次調度，否則就返回當前進程。
（3）如果有信號要發送給當前進程，內核必須去處理這個信號。
（4）等等。
55. ret_from_intr 和 ret_from_exception基本流程相同，差別就在於是否開啓內核搶佔，如果開啓搶佔的話，ret_from_exception會關閉本地的中斷。
56. 不論是返回到內核還是用戶態，如果開啓了內核搶佔，都需要去檢查是否有調度請求，如果有的話，需要實施調度。