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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。
http://unxutils.sourceforge.net/UnxUtils.html
进互联网公司操作系统和网络库是基础技能，面试过不去的看，这里基于嵌入式操作系统分几章来总结一下任务调度、内存分配和网络协议栈的基础原理和代码实现。
资料中，难免会有一些错误，有任何问题，都可以在github向我提交issue。文中的勘误，我都会更新在github中。点击阅读原文可以直达github。
MPSoC是带ARM处理器和FPGA(PL)的SoC，包含4核A53及其常用外部模块（PS）。A53（PS）使用Arm GIC-400，属于GICv2架构。如果想了解GIC-400的具体细节，请参考文档APU GIC: CoreLink GIC-400 Generic Interrupt Controller, DDI 0471B, r0p1。
既然叫中断, 那我们首先就会想到这个中断是中断谁？想一想计算机最核心的部分是什么？没错， CPU， 计算机上绝大部分的计算都在CPU中完成，因此这个中断也就是中断CPU当前的运行，让CPU转而先处理这个引起中断的事件，通常来说这个中断的事件比较紧急，处理完毕后再继续执行之前被中断的task。比如，我们敲击键盘，CPU就必须立即响应这个操作，不然我们打字就全变成了慢动作～。说白了中断其实就是一种主动通知机制，如果中断源不主动通知，那想知道其发生了什么事情，只能一次次地轮询了，白白耗费CPU。
最核心的结构体是irq_desc，之前为了易于理解，我们说在Linux内核中有一个中断数组，对于每一个硬件中断，都有一个数组项，这个数组就是irq_desc数组。
现在越来越多的产品具有M core和A core的异构架构，既能达到M核的实时要求，又能满足A核的生态和算力。比如NXP的i.MX8系列、瑞萨的RZ/G2L系列以及TI的AM62x系列等等。虽然这些处理器的品牌及性能有所不同，但多核通信原理基本一致，都是基于寄存器和中断传递消息，基于共享内存传输数据。
Linux内核的软中断("softirq")机制有些奇怪，在早期的Linux和处理机制下比较晦涩，且仅有极少的内核开发人员会直接接触软中断。然而它是内核的大多数重要处理的核心。在某些场景下，软中断会以一种不合时宜的方式出现。特别是内核的实时抢占补丁集经常会与软中断产生冲突，该补丁集的最新版本提供了一种解决产生软中断问题的方法，值得一看。
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：
从2005年我接触Linux到现在15年了，Linux中断系统的变化并不大。比较重要的就是引入了threaded irq：使用内核线程来处理中断。
惠伟：IOMMU(四)-dma remappingzhuanlan.zhihu.com
通过DMA写物理地址0x0FEE_XXXX来产生中断，PCI config space中有MSI Address和Data寄存器，驱动配置这两个寄存器，Address寄存器中有Destination ID，表示Local APIC ID，Address寄存器所有字段组合起来就是x0FEE_XXXX，Data寄存器有vector号，表示中断号。
在高执行级别下，代码可以执行特权指令，访问任意的物理地址，这种CPU执行级别就对应着内核态。
大家好，我是道哥，今天我为大伙儿解说的技术知识点是：【Linux 中断的注册和处理】。
在上一篇文章《自己动手写一个GDB｜基础功能》中，我们介绍了怎么使用 ptrace() 系统调用来实现一个简单进程追踪程序，本文主要介绍怎么实现断点设置功能。
“我叮咛你的 你说 不会遗忘 你告诉我的 我也全部珍藏 对于我们来说 记忆是飘不落的日子 永远不会发黄 相聚的时候 总是很短 期待的时候 总是很长 岁月的溪水边 捡拾起多少闪亮的诗行 如果你要想念我 就望一望天上那 闪烁的繁星 有我寻觅你的 目光” 谢谢你，曾经来过~ 中断与定时器是我们再熟悉不过的问题了，我们在进行裸机开发学习的 时候，这几乎就是重难点，也是每个程序必要的模块信息，那么在Linux中，我们又怎么实现延时、计数，和中断呢？ 一、中断 1.概述 所谓中断是指cpu在执行程序的过程中，出现了某些
中断服务程序一般都是在中断请求关闭的条件下执行的,以避免嵌套而使中断控制复杂化。但是，中断是一个随机事件，它随时会到来，如果关中断的时间太长，CPU就不能及时响应其他的中断请求，从而造成中断的丢失。因此，Linux内核的目标就是尽可能快的处理完中断请求，尽其所能把更多的处理向后推迟。例如，假设一个数据块已经达到了网线，当中断控制器接受到这个中断请求信号时，Linux内核只是简单地标志数据到来了，然后让处理器恢复到它以前运行的状态，其余的处理稍后再进行（如把数据移入一个缓冲区，接受数据的进程就可以在缓冲区找到数据）。因此，内核把中断处理分为两部分：上半部（tophalf）和下半部（bottomhalf），上半部（就是中断服务程序）内核立即执行，而下半部（就是一些内核函数）留着稍后处理。
实时分为硬实时和软实时，硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限，如果超过期限，会造成灾难性的后果，例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊；软实时只需尽力使响应时间不超过期限，如果偶尔超过期限，不会造成灾难性的后果.
现在很多人都在诟病Linux内核协议栈收包效率低，不管他们是真的懂还是一点都不懂只是听别人说的，反正就是在一味地怼Linux内核协议栈，他们的武器貌似只有DPDK。
如前所述，我们知道异常的处理还是比较简单的，就是给相关的进程发送信号，而且不存在进程调度的问题，所以内核很快就处理完了异常。
今天分享一篇经典Linux协议栈文章，主要讲解Linux网络子系统，看完相信大家对协议栈又会加深不少，不光可以了解协议栈处理流程，方便定位问题，还可以学习一下怎么去设计一个可扩展的子系统，屏蔽不同层次的差异。
不同的外部设备、不同的体系结构、不同的OS其中断实现机制都有差别，本文对应的OS为linux3.4版本，外部设备为PCI设备、系统为X86。
楼主的秋招也算是今天开始结束了，期间也迷茫过，最终拿到了百度sp、腾讯sp、360sp、京东、招行信用卡中心、华为、中兴、陌陌sp 等的offer（具体的面经前面都发了），都是后台开发或者云计算的方向。 秋招不易，总结一下知识点回报大家，希望有用。 总的经验：知识点准备+数据结构与算法+面试技巧 1. 知识点准备，主要包括：计算机网络、操作系统、关系型数据库、非关系型数据库、linux、编程语言、项目及实习。这一部分只要是认真准备，一般问题不会太大。 2. 数据结构与算法，这个比较突出硬实力，面过的每个公司
Linux 内核中的同步机制：原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里，同一时间可能有多个内核执行流在执行，即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括： 原子操作 信号量（semaphore） 读写信号量（rw_semaphore） 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock（只包含在2.4内核中
因为要对百万、千万、甚至是过亿的用户提供各种网络服务，所以在一线互联网企业里面试和晋升后端开发同学的其中一个重点要求就是要能支撑高并发，要理解性能开销，会进行性能优化。而很多时候，如果你对Linux底层的理解不深的话，遇到很多线上性能瓶颈你会觉得狗拿刺猬，无从下手。
因为要对百万、千万、甚至是过亿的用户提供各种网络服务，所以在一线互联网企业里面试和晋升后端开发同学的其中一个重点要求就是要能支撑高并发，要理解性能开销，会进行性能优化。而很多时候，如果你对网络底层的理解不深的话，遇到很多线上性能瓶颈你会觉得狗拿刺猬，无从下手。
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限，响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔，最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
在此节之前，我们学的都是简单的字符驱动，涉及的内容有字符驱动的框架、自动创建设备节点、linux中断、poll机制、异步通知、同步互斥/非阻塞、定时器去抖动。 其中驱动框架如下: 1)写file_op
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：
很久没有写技术文章了，做码农难，做养娃的码农更难，趁着娃看动画片的机会，受着王菲童鞋《我和我的祖国》歌唱精神的鼓舞，我要来说几句。
众所周知，硬实时的概念，其核心并非追求速度的极致，而是确保系统能在预定的、可重复的时间范围内给予确定的响应。这意味着，实时系统的正确性不仅在于计算逻辑的正确，更在于结果的产生时间是否符合预期。以汽车为例，当发生碰撞时，安全气囊必须在极短的时间内弹开，否则可能无法起到应有的保护作用。
本专栏，用于记录我对Linux内核源码的学习，就像STL源码的那个专栏一样，我知道阅读源码对我的意义。 愿者上钩咯，共同进步。
前面有篇文章使用杂项设备完成了按键驱动的编写，实现了按键轮询检测，通过read函数向应用层传递按键值，这篇文章使用按键为例，介绍Linux内核里中断的注册方法，使用中断的方式检测按键是否按下，中断在单片机、设备驱动开发里使用的都非常多，可以更加实时的检测到按键触发的情况。
本文对内核中断进行概括以及讲述中断的具体实现方法在内核是怎么做的，会结合内核源码中的一些 .s 文件和 .c 文件来具体分析一下内核在中断中的实现方式。
在后续课程中我们把GIC之下的中断控制器分为两类：链式(chained)、层级(hierarchy)。
上节 从一个简单的汇编程序学习汇编程序的结构以及编译链接的过程中，打印hello world的汇编程序的详细解释为：
| 导语本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多，分三部分来讲，本篇是中篇（主要讲抢占和时钟），上篇请看（CPU和中断）：Linux调度系统全景指南(上篇)，调度可以说是操作系统的灵魂，为了让CPU资源利用最大化，Linux设计了一套非常精细的调度系统，对大多数场景都进行了很多优化，系统扩展性强，我们可以根据业务模型和业务场景的特点，有针对性的去进行性能优化，在保证客户网络带宽前提下，隔离客户互相之间的干扰影响，提高CPU利用率，降低单位运算成本，提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习！
至此，我们已经理解了X86架构如何在硬件层面如何处理中断和异常，那么接下来，我们看看Linux内核管理这些中断和异常。
函数介绍：local_irq_enable函数用于将CPSR寄存器中的中断使能位设为1，从而使得CPU能够响应中断。
该文介绍了中断和异常的基本概念、分类，以及Linux 中中断和异常的处理方式，包括硬件中断、软件中断和异常的分类和处理。
（2）如何解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题： Linux 将中断处理过程分成了两个阶段，也就是上半部和下半部。 上半部用来快速处理中断，它在中断禁止模式下运行，主要处理跟硬件紧密相关的或时间敏感的工作。也就是我们常说的硬中断，特点是快速执行。 下半部用来延迟处理上半部未完成的工作，通常以内核线程的方式运行。也就是我们常说的软中断，特点是延迟执行。
电源管理（Power Management）在 Linux Kernel 中，是一个比较庞大的子系统，涉及到供电（Power Supply）、充电（Charger）、时钟（Clock）、频率（Frequency）、电压（Voltage）、睡眠/唤醒（Suspend/Resume）等方方面面。
先说明两个概念：中断和系统调用 一 系统调用： 是应用程序（运行库也是应用程序的一部分）与操作系统内核之间的接口，它决定了应用程序是如何和内核打交道的。 1， Linux系统调用：2.6.19版内核提供了319个系统调用。比如 exit fork read open close …… 2， 对Windows来说，操作系统提供给应用程序的接口不是系统调用，而是API。比如：ReadFile。我们暂时把API和系统调用等同起来 3， Linux中，每个系统调用对应一个系统调用号，内核维护了一个系统调
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