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Linux中断处理

中断处理 - 上半部（硬中断）由于 APIC中断控制器有点小复杂，所以本文主要通过 8259A中断控制器来介绍Linux对中断的处理过程。...鉴于这个原因，Linux把中断处理分为两个部分，上半部和下半部，上半部在前面已经介绍过，接下来就介绍一下下半部的执行。...但在Linux中只定义了四种softirq，如下： enum { HI_SOFTIRQ=0, NET_TX_SOFTIRQ, NET_RX_SOFTIRQ, TASKLET_SOFTIRQ...在Linux中，每个CPU都有一个类型为 irq_cpustat_t 结构的变量，irq_cpustat_t 结构定义如下： typedef struct { unsigned int __softirq_active...Linux定义了两种的tasklet队列，分别为 tasklet_vec 和 tasklet_hi_vec，定义如下： struct tasklet_head tasklet_vec[NR_CPUS];

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Linux中断 - IDT

[toc] 如何设置IDT IDT 中断描述符表定义中断描述符表简单来说说是定义了发生中断/异常时，CPU按这张表中定义的行为来处理对应的中断/异常。...中断描述符项定义当中断发生，cpu获取到中断向量后，查找IDT中断描述符表得到相应的中断描述符，再根据中断描述符记录的信息来作权限判断，运行级别转换，最终调用相应的中断处理程序；这里涉及到Linux...idt2.jpg 我们先看中断描述符的定义： struct gate_struct { u16 offset_low; u16 segment; struct idt_bits...传统系统调用相关 IDT 的设置 Linux系统启动过程中内核压解后最终都调用到start_kernel, 在这里会调用trap_init, 然后又会调用idt_setup_traps: void...硬件中断相关IDT的初始化也是在Linux启动时完成，在start_kernel中通过调用init_IRQ完成，我们来看一下： void __init init_IRQ(void) { int

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Linux 中断处理浅析

最近在研究异步消息处理, 突然想起linux内核的中断处理, 里面由始至终都贯穿着”重要的事马上做, 不重要的事推后做”的异步处理思想....而第二部分开中断情况下的进行的处理过程一般是由tasklet机制来完成的. tasklet是由软中断引出的, 内核定义了两个软中断掩码HI_SOFTIRQ和TASKLET_SOFTIRQ(两者优先级不同...据说在montavista(一种嵌入式实时linux)中, 将内核的中断机制做了修改. (某些中断的)中断处理过程被赋予了task结构, 能够被内核调度. 解决了上述两个问题....工作队列 linux基线版本的内核在解决上述问题上, 提供了workqueue机制....定义一个work结构(包含了处理函数), 然后在上述的中断处理的几个阶段的某一步中调用schedule_work函数, work便被添加到workqueue中, 等待处理.

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linux 中断机制《Rice linux 学习笔记》

这篇文章以按键为例子讲解linux的中断原理，中断的架构，中断的实现。在我们的开发中，检测按键是否触发，无非就两种方法—轮询和中断。作者认为两种方法最大的区别就是CPU的利用率。...Linux的中断原理：中断：处理器异常的一种，它是一种特殊的电信号，用硬件发给处理器，处理器接收到中断后，会马上向操作系统反映此信号的到来，然后就由操作系统负责处理这些新到来的数据。...Linux中断的相关函数： 1、注册中断函数：中断处理函数结构： typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void*); 注册中断函数：int request_irq...Linux中断实现：这里例子采用等待队列的方式实现（也就是上述的第二种方法）。...等待队列的方法： 1，定义等待队列：wait_queue_head_t my_queue 2，初始化等待队列：init_waitqueue_head ( &my_queue ) 3，定义并初始化等待队列

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linux内核缺页中断处理

7.当磁盘中断发生时，表明该页已经被装入，页表已经更新可以反映他的位置，页框也标记位正常状态。 8.恢复发生缺页中断指令以前的状态，程序计数器重新指向这条指令。...9.调度引发缺页中断的进程，操作系统返回调用他的汇编例程 10.该例程恢复寄存器和其他状态信息，返回到用户空间继续执行，就好像缺页中断没有发生过。...linux内核对缺页异常的处理流程很复杂，但是基本思想和上述流程差不多。...下面看linux的基本处理流程：内核处理缺页异常的主函数就是do_page_fault: /* * 缺页异常处理函数 * pt_regs 各个寄存器的值 * error_code,由硬件产生:...), "=r" (x) : "m"(__m(addr)), "i"(errret), "0"(err)) //"m"(__m(addr)), "i"(4), "0"(4)) 经过以上分析，对linux

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Linux内核硬中断软中断的原理和实现

linux为了实现这个特点，当中断发生的时候，硬中断处理那些短时间就可以完成的工作，而将那些处理事件比较长的工作，放到中断之后来完成，也就是软中断(softirq)来完成。...（3）中断嵌套 Linux下硬中断是可以嵌套的，但是没有优先级的概念，也就是说任何一个新的中断都可以打断正在执行的中断，但同种中断除外。软中断不能嵌套，但相同类型的软中断可以在不同CPU上并行执行。...（5）硬中断和软中断的区别软中断是执行中断指令产生的，而硬中断是由外设引发的。硬中断的中断号是由中断控制器提供的，软中断的中断号由指令直接指出，无需使用中断控制器。...（1）定义软中断是一组静态定义的下半部接口，可以在所有处理器上同时执行，即使两个类型相同也可以。...*/ }; 目前已注册的软中断有10种，定义为一个全局数组： static struct softirq_action softirq_vec[NR_SOFTIRQS]; enum { HI_SOFTIRQ

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Linux中断初始化

一、内核中断初始化文件：kernel\init\main.c。...Linux内核中断初始化流程如下： start_kernel()-> init_IRQ()-> irqchip_init()-> of_irq_init(...__irqchip_of_table) ## 扫描和初始化设备树中的中断控制器("interrupt-controller") __irqchip_of_table在RK3399中断控制器GICv3初始化时赋值...宏IRQCHIP_DECLARE解析过程： ## 1.宏用法 IRQCHIP_DECLARE(gic_v3, "arm,gic-v3", gic_of_init); ## 2.宏定义 #define IRQCHIP_DECLARE...= ICC_IAR1_EL1_SPURIOUS); } INTID定义见下表： INTID定义 ICC_IAR1_EL1寄存器内容见下图： ICC_IAR1_EL1寄存器

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Linux中断虚拟化（二）

作者简介王柏生资深技术专家，先后就职于中科院软件所、红旗Linux和百度，现任百度主任架构师。在操作系统、虚拟化技术、分布式系统、云计算、自动驾驶等相关领域耕耘多年，有着丰富的实践经验。...著有畅销书《深度探索Linux操作系统》（2013年出版）。谢广军计算机专业博士，毕业于南开大学计算机系。资深技术专家，多年的IT行业工作经验。...本文内容节选自《深度探索Linux虚拟化技术》，已获得机械工业出版社华章公司授权。...KVM定义了结构体kvm_kpic_state记录8259A的状态，其中包括我们之前提到的IRR、IMR、ISR等等。...= -1) returnvector; … } linux.git/drivers/kvm/i8259.c int kvm_pic_read_irq(struct kvm_pic *s)

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Linux中断虚拟化（一）

作者简介王柏生资深技术专家，先后就职于中科院软件所、红旗Linux和百度，现任百度主任架构师。在操作系统、虚拟化技术、分布式系统、云计算、自动驾驶等相关领域耕耘多年，有着丰富的实践经验。...著有畅销书《深度探索Linux操作系统》（2013年出版）。谢广军计算机专业博士，毕业于南开大学计算机系。资深技术专家，多年的IT行业工作经验。...本文内容节选自《深度探索Linux虚拟化技术》，已获得机械工业出版社华章公司授权。...因此，在本章中，我们简单介绍硬件中断的基本原理，然后结合中断的基本原理讨论如何虚拟化中断芯片。...图2 基于PIC的虚拟中断过程具体步骤如下： 1）虚拟设备向虚拟中断芯片PIC发送中断请求，虚拟PIC记录下虚拟设备的中断信息。

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Linux 软中断机制分析

软中断分析最近工作繁忙，没有时间总结内核相关的一些东西。上次更新博客到了linux内核中断子系统。这次总结一下软中断，也就是softirq。之后还会总结一些tasklet、工作队列机制。...1.为什么要软中断编写驱动的时候，一个中断产生之后，内核在中断处理函数中可能需要完成很多工作。但是中断处理函数的处理是关闭了中断的。也就是说在响应中断时，系统不能再次响应外部的其它中断。...这样的后果会造成有可能丢失外部中断。于是，linux内核设计出了一种架构，中断函数需要处理的任务分为两部分，一部分在中断处理函数中执行，这时系统关闭中断。...在linux系统的进程数据结构里，有这么一个数据结构 #define preempt_count()(current_thread_info()->preempt_count)，利用preempt_count...Linux内核就中断方面就必须考虑平衡这三个方面的问题。而下面我要分析的__do_softirq函数就恰似在这三者之间打太极，游刃有余，面面俱到！

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Linux 中断子系统(二)：GIC 中断控制器

比如按键中断、串口中断等等，这些中断所有的 Core 都可以处理，不限定特定 Core。...中断源有很多，为了区分这些不同的中断源肯定要给他们分配一个唯一 ID，这些 ID 就是中断 ID。...ID32~ID1019：这 988 个 ID 分配给 SPI，像 GPIO 中断、串口中断等这些外部中断，至于具体到某个 ID 对应哪个中断那就由半导体厂商根据实际情况去定义了。...分发器收集所有的中断源，可以控制每个中断的优先级，它总是将优先级最高的中断事件发送到 CPU 接口端。分发器端要做的主要工作如下： ①、全局中断使能控制。 ②、控制每一个中断的使能或者关闭。...④、设置优先级掩码，通过掩码来设置哪些中断不需要上报给 CPU Core。 ⑤、定义抢占策略。 ⑥、当多个中断到来的时候，选择优先级最高的中断通知给 CPU Core。

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Linux内核笔记之中断映射

硬中断和虚拟中断号在Linux 内核笔记之高层中断处理一文中，介绍了ARM gic中断控制器对于硬中断的处理过程。...对于软件工程师而言，我们不需要care是中断哪个中断控制器的第几个中断号, 因此linux kernel提供了一个虚拟中断号的概念。...irq_domain 接下来讨论硬件中断号是如何映射到虚拟中断号的linux kernel提供irq_domain的管理框架，将hwirq映射到虚拟中断号上。...index, &oirq)) return 0; return irq_create_of_mapping(&oirq); } of_irq_parse_one()函数用于解析DTS文件中设备定义的属性...irq_create_fwspec_mapping +-> irq_find_matching_fwspec // 找到device node对应的irq_domain, 每一个irq_domain都定义了一系列的映射相关的方法

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Linux中断下半部实现机制

中断上、下半部产生背景由于内核中中断不允许嵌套，在程序进入中断后，系统会关闭中断接收，这段时间内，其他中断都无法处理导致中断无法响应，因此需要当前进入的中断子服务函数越快越好。...tasklet是以软中断形式实现的，软中断的优先级仅次于硬件中断，在进入软件中断时，硬件中断会被打开，因此软件中断可被硬件中断打断。使用: 软中断实现服务子函数，优先级高，影响系统执行效率。 a....在硬件中断调度 schedule_work(&my_work); //工作完成后会自动销毁注意: 也可以自定义工作队列，实现任务调度，这里不作介绍。...(3) 线程中断：由于工作队列每次只能处理一个中断下半部，但是内核支持多线程，因此出现为每一个中断下半部开辟一个线程处理。将多个中断的下半部线程分配给多个CPU上执行，提高效率。...在程序中调用request_threaded_irq 原型: /* irq: 中断号 * handler: 中断服务子函数 * thread_fn: 中断线程化 * irqflags: 中断触发标志位

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Linux中断机制：硬件处理，初始化和中断处理

3、对X86系统，CPU利用从中断控制器获取到的vector为索引，查询IDT (interrupt descriptor table)得到该中断的处理接口(对linux，是在entry_64.s中定义的函数...4、在linux定义的common_interrupt接口中，执行完中断执行环境建立后，会进入generic interrupt layer执行，其首先通过vector查找到irq和对应的irq_desc...针对X86中断控制器硬件和linux对这些硬件的初始化，在《interrupt in linux》中有很详细的描述。...内核关键数据结构和相关初始化对X86 CPU，Linux内核使用全局idt_table来表达当前的IDT，该变量定义在traps.c gate_desc idt_table[NR_VECTORS]...中断处理接口interrupt数组 interrupt数组是内核中外设中断对应的IDT entry，其在entry_64.S中定义，定义如下： ?

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Linux 中断子系统(三)：中断处理知识点大全

Linux 中断相关节点 /proc/interrupts cat 这个节点，会打印系统中所有的中断信息，如果是多核CPU，每个核都会打印出来。...更多介绍请参看 Linux 内核源代码自带的文档：linux-4.14/Documentation/IRQ-affinity.txt /proc/irq/{IRQ}/smp_affinity /proc...所以 Linux 下: 1、高优先级中断无法抢占正在执行的低优先级中断。 2、同处于 pending 状态的中断，优先响应高优先级中断进行处理。...如果低优先级中断处于 active 状态，是不可以被抢占的，这是前后关系。抢占只存在于同时是pending 状态的时候。 Linux 为什么中断不允许休眠？...对于这类中断，linux kernel有一套复杂的机制来处理，你可以通过command line参数（noirqdebug）来控制开关该功能。

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Linux系统中断的硬件框架

资料下载 coding无法使用浏览器打开，必须用git工具下载： git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git...它们都有自己的寄存器，可以进行相关设置：使能中断、中断状态、中断类型等等。中断控制器各种中断源发出的中断信号，汇聚到中断控制器。可以在中断控制器中设置各个中断的优先级。...中断控制器会向CPU发出中断信号，CPU可以读取中断控制器的寄存器，判断当前处理的是哪个中断。...查看中断状态、清中断 3.3.3 GIC ARM体系结构定义了通用中断控制器（GIC），该控制器包括一组用于管理单核或多核系统中的中断的硬件资源。...判断中断状态、清中断 3.4.2 GIC ARM体系结构定义了通用中断控制器（GIC），该控制器包括一组用于管理单核或多核系统中的中断的硬件资源。

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Linux的中断可以嵌套吗？

问答问：Linux的中断可以嵌套吗？答：以前是可以嵌套的，现在不可以！...历史早前的Linux内核版本，中断分为两种：快中断，申请的时候带IRQF_DISABLED标记，在IRQ HANDLER里面不允许新的中断进来; 慢中断，申请的时候不带IRQF_DISABLED标记...老的Linux内核中，如果一个中断服务程序不想被别的中断打断，我们能看到这样的代码： request_irq(FLOPPY_IRQ, floppy_interrupt,\ - IRQF_DISABLED...也就是说，从这个commit开始，实际Linux已经不再支持中断的嵌套, 也没有快慢中断的概念了，IRQF_DISABLED标记也作废了。...Linux内核会在如下2个时候重新开启CPSR对IRQ的响应：从IRQ HANDLER返回中断底半部的SOFTIRQ 从IRQ HANDLER返回一个线程上下文从1大家可以看出，SOFTIRQ里面是可以响应中断的

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Linux 中断子系统(一)：框架

中断是大家用的最多的功能，不管是单片机还是 Linux 系统，都需要用到中断，对它的深入理解是非常必要的。为什么需要中断？...中断控制器：中断控制器负责收集所有中断源发起的中断，现有的中断控制器几乎都是可编程的，通过对中断控制器的编程，我们可以控制每个中断源的优先级、中断的电气类型，还可以打开和关闭某一个中断源，在smp系统中...中断控制器的级联根据中断数量的不同，中断控制器可以级联，以此来满足需求。比如在 GIC 中断控制器之前都会连接 EINT 中断控制器，或者其他中断控制器，对不同的中断分级管控。...第二层是 Linux 内核提供的通用中断处理模块，这一层存在的意义在于，希望用户在第一层写的驱动在移植的时候更方便，保持接口不变，不让用户直接使用芯片原厂的 API，而是 Linux 的 API。...关于中断子系统，我写了八篇文章，从头到尾讲了一遍，大家可以去我的blog查看： http://www.linuxer.vip/linux-interrupt1/

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Linux 内核如何处理中断

此外，键盘并不是导致中断的唯一组件。一般来说，有三种类型的事件会导致 CPU 发生中断：硬件中断、软件中断和异常。在具体介绍不同类型的中断前，我需要先定义一些术语。...定义中断请求(interrupt request)（IRQ）是由可编程的中断控制器(programmable interrupt controlle)（PIC）发起的，其目的是为了中断 CPU 和执行...当系统需要实时性时（例如在工业应用中），软件中断会变得重要。你可以在 Linux 基金会的文章中找到更多相关信息：面向嵌入式开发者的实时 Linux 介绍。...中断描述表(interrupt descriptor table)（IDT）中记录了中断请求（IRQ）和中断服务程序（ISR）的对应关系。Linux 中定义了从 0 到 256 的 IRQ 向量。...其中一些在 Linux 内核源树中的Linux IRQ 向量布局中指定。如果要实时获取该表，请运行如下命令： watch -n1 "cat /proc/interrupts"

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Linux 网络中断下半部处理

在上一篇文章中，我们介绍了网卡接收和发过数据在 Linux 内核中的处理过程，我们先来回顾一下网卡接收和发送数据的过程，如图1 所示： ?...由于在处理硬件中断服务时会关闭硬件中断，所以在处理硬件中断服务的过程中，如果发生了其他的硬件中断，也不能得到有效的处理，从而导致硬件中断丢失的情况。...为了避免这种情况出现，Linux 内核把中断处理分为：中断上半部和中断下半部，上半部在关闭中断的情况下进行，而下半部在打开中断的情况下进行。...NET_RX_DROP; } netif_rx 函数的参数就是要上送给网络协议栈的数据包，netif_rx 函数主要完成以下几个工作：获取当前 CPU 的待处理的数据包队列，在 Linux 内核初始化时...对于 Linux 内核的中断处理机制可以参考我们之前的文章 Linux中断处理，这里就不详细介绍了。在本文中，我们只需要知道网络中断下半部处理例程为 net_rx_action 函数即可。

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