Linux键盘软中断原理解析 (linux键盘软中断)

在Linux内核中，键盘输入是通过软中断实现的。软中断是一种特殊的中断，它不来自硬件设备，而是由内核自己产生的。本文将对Linux中键盘软中断的原理进行分析。

键盘中断源码分析

在Linux内核中，键盘输入的中断处理函数为kbd_interrupt。

输入设备注册

在Linux内核启动过程中，会调用input_register_device函数来注册输入设备，其中包括了键盘设备。注册完成后，如果有按键被按下，就会调用kbd_probe函数进行键盘检测。

struct input_dev *input_allocate_device(void)

{

struct input_dev *dev = kzalloc(sizeof(struct input_dev), GFP_KERNEL);

…

return dev;

}

int input_register_device(struct input_dev *dev)

{

…

input_dev_list_add(dev);

…

kobject_uevent(&dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);

…

return 0;

}

int kbd_probe(struct serio *serio, const struct serio_device_id *id)

{

…

input = input_allocate_device();

input->name = “AT Translated Set 2 keyboard”;

input->phys = serio_phys(serio);

serio->dev.private = input;

serio_open(serio, driver);

input->id.bustype = BUS_I8042;

input->id.vendor = 0x0001;

input->id.product = 0x0001;

input->id.version = 0x0100;

err = input_register_device(input);

…

}

键盘中断处理

当检测到键盘输入时，会进入kbd_interrupt函数进行中断处理。在该函数内部，会进行集中处理，在中断处理函数中可以得到输入按键的键值和状态信息。

irqreturn_t kbd_interrupt(int irq, void *dev_id)

{

while ((skb = serio_receive_buf(serio, &count)) != NULL)

{

…

input_event(input, EV_MSC, MSC_SCAN, code);

input_event(input, type, code, value);

…

}

return IRQ_HANDLED;

}

解析

当我们按下键盘时，信号会被传递至CPU，CPU则会寻找对应的中断处理程序进行处理。由于键盘属于异步输入设备，需要使用中断来进行异步处理。在Linux内核中，键盘输入是通过软中断进行处理的。

软中断由内核自行产生，用于异步处理内核操作。当执行到软中断处理函数时，会先将当前进程切换至内核模式，以便获得更高的特权级。在中断处理函数执行完毕后，CPU会回到进程原本的用户态。

所有软中断都被记录在一个表中，每个软中断都有一个唯一的编号。在发起软中断调用时，需要指定这个编号。在键盘输入的处理中，使用的软中断编号为KEYBOARD_IRQ。

Linux键盘硬件中断与软件中断的区别

硬件中断和软中断都是由CPU控制的，二者的主要区别在于产生原因：

硬件中断：由硬件设备发起，如键盘输入、鼠标输入。

软中断：由进程或内核发起，用于异步处理内核操作，如计数器、时间控制、网络任务等。

此外，软中断还具有以下特点：

软中断用于内核的异步操作处理，可以保证在时间处理上的稳定性。

在软中断处理时，内核可以自行内部维护运行周期，不会像硬件中断那样性能浪费。

软中断由内核编写机制处理，可以自由编写相关函数和驱动程序，以适应不同的系统和处理需求。

Linux内核中的键盘输入是通过软中断进行处理的。软中断是一种特殊的中断，由内核产生，并用于异步处理内核操作。Linux中的键盘输入处理函数为kbd_interrupt，在该函数中，会通过集中处理得到输入按键的键值和状态信息，并返回给调用程序。

对于软中断和硬件中断的概念，需要理解它们的区别和联系，以便更好地理解Linux内核键盘输入的处理流程。在软中断处理过程中，内核可以自行内部维护运行周期，这保证了软中断能够稳定处理各种内核操作。

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