中断请求与中断请求级

中断请求与中断请求级

中断是异步过程调用，简而言之就是打断当前CPU正在执行的任务转而去执行另一个任务

windows在初始化时，为每种中断安装了一个中断处理例程---ISR（intterupt service routine），它们储存在IDT(intterupt dispatch table中断分发表)中，每次发生中断，处理都将询问中断控制器，中断控制器会将当前发生中断映射成一个中断号，用这个中断号作为索引在IDT中查询，然后CPU将转到对应的ISR去执行（当然，此时我们还没有考虑中断请求级的问题），顺便说明，如果是多CPU，那么每个CPU都会有自己的IDT

中断分硬件中断和软件中断，硬件中断一般是由可中断的外部设备造成的，比如说鼠标呀，键盘呀，网卡呀，等等……

软件中断一般是什么APC（Asynchronous procedure call)调用啊，DPC(Dispatch/deferred procedure call)调用啊……貌似也就这些哦，嘿嘿

至于中断请求级，系统为每种硬件中断定义了一个请求级，与其说定义，不如说是一种算法。比如在单CPU的X86系统上，会简单的用27减去中断号，得到中断请求级（IRQL），

我们常见的x86系统上，请求级只有0-31个级别，数字越大，级别越高

软件中断只有两种中断请求级，APC_LEVEL,DISPATCH_LEVEL，对应我前面说的两种软软件中断

至于最后一种，PASSIVE_LEVEL，听名字你就知道，它是最低的，是被动的，所有用户模式代码和大部分驱动设备都运行在这个级别上

中断请求级有什么用？

中断请求级是控制当前处理器任务的关键，此时你必须明白，每个处理器都会有自己当前的中断请求级，这是处理器的一个状态，记住，是状态，可变的

中断级其实是作为一个屏蔽界限在使用，为什么这么说？很简单，如果此时处理器正运行在IRQL为A上，此时所有硬件和软件产生的中断的IRQL为B，如果B<=A，B被屏蔽，如果B>A，然后处理器保存当前运行的线程环境，转到处理中断B。在B<A的情况下，处理器可能将B交给其他处理器去处理（多核情况下），也可能保留这个中断，直到某个时刻，处理器的中断请求级降下来了，满足B抢断CPU任务条件了，那么B中断就会被处理了

看某些书时，总是会有这么醒目的一行字，运行在DISPATCH_LEVEL上的代码，绝对不能等待一个内核对象，也绝对不能出现页故障

为什么？简单解释下

如果运行在DISPATCH_LEVEL级别的代码，等待一个内核对象，那么此时CPU是闲置的，线程调度器将强制切换到另一个需要执行的线程，但是线程调度和我们此时运行的代码是同一个中断级啊，按照前面的规则，是不能打断我们的代码执行的，那么将不会有任何线程切换，CPU将一直因为我们的代码等待内核对象而空闲，这叫啥，占着茅坑不XX……嘿嘿。至于不能发生也故障，其实也一样，因为我们的代码如果访问一个处于分页池中的内存的地址，那么将触发页故障，内存管理器将产生I/0异常，CPU此时就得等待文件系统将磁盘数据读入内存，这样一来，又是等待了，和前面等待内核对象一样，线程调度器必须调度，却调度不了，然后当前线程继续执行，访问错误的内存，继续BSOD！

再来聊聊DPC例程：分发（或者叫调度）或延迟调用例程

DPC例程，望文生义下下，运行在DISPATH_LEVEL上 = =

A:分发例程调用(dispatch procedure call)

1：系统的线程调度运行在DISPATCH_LEVEL上，每当一个线程时间片用完，而此时线程未完成其任务，系统将插入一个DISPATCH_LEVEL的中断请求调用线程调度器，但是它将等到当前线程完成某些任务直到其中断级降至DISPATCH_LEVEL以下，调度器才会运行。如果线程是主动结束或者等待，那么调度器将直接运行并切换线程

2：对内核共享数据的访问，应该将当前线程提升至DISPATCH_LEVEL，此时任何软中断，包括线程时间片用完时系统插入的DISPATCH_LEVEL级别的线程调度中断，都将被屏蔽，直到对数据操作完，降低IRQL，其他软中断才会得以处理……这样就保证了数据在可以完整的被读写

B:延迟例程调用(deferred procedure call)

1：延迟例程是完成某一项不是特别紧要的任务的函数

2：延迟例程以对象表示

3：每个CPU都有一个延迟例程队列

4：系统将在DISPATCH_LEVEL上处理延迟例程，即是，当前线程所在的CPU中断级即将从DISPATCH_LEVEL降下来，系统将保持此时的CPU中断级为DISPATCH_LEVEL，然后一个个调用DPC对象，直到DPC列为空时。另外，当满足任一一种抽空条件时，系统会执行抽空动作，若此时CPU中断级小于DISPATCH_LEVEL，系统将直接处理DPC队列并提升至DISPATCH_LEVEL……当抽空动作完成后，系统恢复原有的中断级，继续原有的任务（注意：因为DPC是在DISPATCH_LEVEL上被处理，所以延迟例程中，不能调用）

未完待续…………