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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...pre-cpu的中断栈，还是使用IST的中断栈; type表示所中断是何种类型，目前有以下四种： enum { GATE_INTERRUPT = 0xE, //中断门 GATE_TRAP...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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进程通信软中断 signal（）解读

软中断通信进程间通信方式有多种，其中软中断通信是一种常见的方式，它基于信号机制，可以在不同进程之间进行通信。...软中断通信的实现方式是，一个进程向另一个进程发送一个特定的信号，该信号被接收进程捕获，并进行相应的处理。...需要注意的是，软中断通信是一种异步通信方式，即发送进程和接收进程之间并不存在直接的同步机制。...因此，在设计使用软中断通信的系统时，需要充分考虑这种异步机制所带来的影响。 signal() 概述 signal()函数是UNIX/Linux中的一个系统调用，用于注册信号处理程序。...信号是操作系统中的一种通知机制，用于通知进程发生了某些事件，比如接收到了外部中断、收到了某个进程发送的信号等等。当系统接收到信号时，会中断进程的正常执行流程，转而执行信号处理程序。

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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。...softirq机制中断下半部由 softirq（软中断）机制来实现的，在Linux内核中，有一个名为 softirq_vec 的数组，如下： static struct softirq_action...Linux通过 __softirq_active 这个字段得知哪种softirq需要执行（只需要把对应位设置为1）。...在Linux内核中有两种tasklet，一种是高优先级tasklet，一种是普通tasklet。

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2.中断和进程阻塞

本篇是多路复用相关的知识的第二篇文章，主要讲解中断和进程阻塞在整个网络数据传递过程中，所经历的过程。...中断的过程如下图，和函数调用差不多。只不过函数调用是事先定好位置，而中断的位置由“信号”决定。 ? 对于网络数据而言，网卡接收到的数据，会把数据写入到内存中。...然后，网卡向cpu发出一个中断信号，操作系统便能得知有新数据到来，再通过网卡中断程序去处理数据。...进程在recv阻塞期间，计算机收到了对端传送的数据（步骤①）。数据经由网卡传送到内存（步骤②），然后网卡通过中断信号通知cpu有数据到达，cpu执行中断程序（步骤③）。...此处的中断程序主要有两项功能，先将网络数据写入到对应socket的接收缓冲区里面（步骤④），再唤醒进程A（步骤⑤），重新将进程A放入工作队列中。

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进程状态之不可中断状态

在Linux系统中，进程的“不可中断状态”就像是这位员工在专心等待一个非常重要的快递包裹——里面可能是他完成工作的关键文件。...不可中断的等待时刻当进程发起一个磁盘读写请求或等待其他类似的硬件操作时，它会进入“不可中断的睡眠”状态，用字母“D”表示。...为什么要有不可中断？这种设计是为了数据的一致性和安全性。比如，进程正在读取磁盘上的数据，如果读取过程中允许进程被中断，那么可能一部分数据已经读入内存，另一部分却还是旧的，这样就会造成数据不一致。...因此，系统不允许这样的中断，确保操作要么全部完成，要么都不开始。僵尸进程与D状态的区别有时候，不可中断状态的进程会被误解为“僵尸进程”。实际上，两者是不同的。...总之，不可中断状态是Linux系统中进程生命周期中的一个特殊阶段，它确保了在进行关键性操作时的连续性和完整性，虽然看起来像是在“偷懒”，但实际上是在为后续工作的顺利进行打下坚实的基础。

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Linux 中的各种栈：进程栈线程栈内核栈中断栈

送货线程 = 开送货车系统调度 = 决定合适开哪部送货车进程 = 道路 + 加油站 + 送货车 + 修车厂 Linux 中有几种栈？...内核将栈分成四种：进程栈线程栈内核栈中断栈一、进程栈进程栈是属于用户态栈，和进程虚拟地址空间 (Virtual Address Space) 密切相关。...二、线程栈从 Linux 内核的角度来说，其实它并没有线程的概念。Linux 把所有线程都当做进程来实现，它将线程和进程不加区分的统一到了 task_struct 中。...线程仅仅被视为一个与其他进程共享某些资源的进程，而是否共享地址空间几乎是进程和 Linux 中所谓线程的唯一区别。...中断也是如此，当系统收到中断事件后，进行中断处理的时候，也需要中断栈来支持函数调用。由于系统中断的时候，系统当然是处于内核态的，所以中断栈是可以和内核栈共享的。

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Linux 中的各种栈：进程栈线程栈内核栈中断栈

送货线程 = 开送货车系统调度 = 决定合适开哪部送货车进程 = 道路 + 加油站 + 送货车 + 修车厂 Linux 中有几种栈？...内核将栈分成四种：进程栈线程栈内核栈中断栈一、进程栈进程栈是属于用户态栈，和进程虚拟地址空间 (Virtual Address Space) 密切相关。...二、线程栈从 Linux 内核的角度来说，其实它并没有线程的概念。Linux 把所有线程都当做进程来实现，它将线程和进程不加区分的统一到了 task_struct 中。...线程仅仅被视为一个与其他进程共享某些资源的进程，而是否共享地址空间几乎是进程和 Linux 中所谓线程的唯一区别。...中断也是如此，当系统收到中断事件后，进行中断处理的时候，也需要中断栈来支持函数调用。由于系统中断的时候，系统当然是处于内核态的，所以中断栈是可以和内核栈共享的。

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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....这是由内核的设计决定的, 中断服务程序没有自己的task结构(即操作系统教科书上说的进程控制块), 所以它不能被内核调度....通常说一个进程让出CPU, 在之后如果满足某种条件, 内核会通过它的task结构找到它, 并调度其运行. 这里可能存在两方面的问题: 1....连续的低优先的中断可能持续占有CPU, 而高优先的某些进程则无法获得CPU; 2....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.

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操作系统篇-进程管理和中断

分配资源最重要的是：独立的内存空间，线程调度执行（线程共享进程的内存空间，没有自己独立的内存空间）线程在Linux中的实现《Linux内核设计与实现》第三版28页线程在Linux就是一个普通的进程...进程 Linux中也称为task，是系统分配资源的基本单位资源包括：独立的地址空间，内核数据结构（进程描述符…），全局变量，数据段… Linux进程描述符：PCB （Process Control...Block），用于Linux的进程管理（线程有他的PCB）僵尸进程 ps -ef |grep defunct (defunct表示无用的僵尸进程) 父进程产生子进程后，会维护子进程的PCB结构，子进程退出后...只有实时进程主动让出，或者执行完毕后，普通进程才有机会运行。 3. 中断硬中断硬件和操作系统通信的一种机制 ?...执行过程：键盘 -----中断控制器(通知cpu一个中断信号来了)--------cpu(在内存中固定位置找处理程序)-------执行程序(查中断向量表，把中断信号给kernel)-------kernel

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linux内核缺页中断处理

4.一旦知道了发生缺页中断的虚拟地址，操作系统会检查地址是否有效，并检查读写是否与保护权限一致，不过不一致，则向进程发一个信号或者杀死该进程。...5.如果选择的页框脏了，则将该页写回磁盘，并发生一次上下文切换，挂起产生缺页中断的进程让其他进程运行直到写入磁盘结束。且回写的页框必须标记为忙，以免其他原因被其他进程占用。...6.一旦页框干净后，操作系统查找所需页面在磁盘上的地址，通过磁盘操作将其装入，当页面被装入后，产生缺页中断的进程仍然被挂起，并且如果有其他可运行的用户进程，则选择另一用户进程运行。...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。

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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。...（4）软中断指令 int是软中断指令。中断向量表是中断号和中断处理函数地址的对应表。 int n -- 触发软中断n。相应的中断处理函数的地址为：中断向量表地址 + 4 * n。...（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。...in_interrupt()) /* 如果不处于硬中断或软中断 */ wakeup_softirqd(void); /* 唤醒ksoftirqd/n进程 */ } Percpu变量irq_cpustat_t

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Linux进程——Linux进程与进程优先级

如果对前面Linux进程不太熟悉可以先阅读： Linux进程本篇主要内容：僵尸进程和孤儿进程 Linux进程优先级 1. 僵尸进程僵尸进程就是处于僵尸状态下的进程！...所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入Z状态僵尸状态就是Linux状态中的X死亡状态！...配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。...NI ：NICE值，表示优先级的修改数据 NICE其取值范围是-20至19，一共40个级别 Linux进程的优先级数值范围:60~99 Linux中默认进程的优先级都是:80 Linux是支持动态优先级调整的...总结本篇文章前部分紧贴上篇Linux进程，分析完了Linux下常见的进程状态，然后初步了解了Linux进程优先级，而进程优先级与前面内容相差较大，希望大家能够多花点时间理解！

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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...dev：与request_irq的参数dev必须一致，将request_irq指定的dev传递给这个参数； Linux中断处理分析：第一种方式：应用层的读，不管什么情况下，都会返回。...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）。

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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...二、中断控制器初始化文件：drivers/irqchip/irq-gic-v3.c。...gic_of_init : gic_of_init } 2、gic_handle_irq() 功能：该函数通过读取ICC_IAR1_EL1寄存器获取INTID，根据INTID判断对应的中断，调用相关的中断处理函数

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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: Add support for in-kernel PIC emulation linux.git/drivers/kvm/i8259.c void kvm_pic_set_irq(void...= -1) returnvector; … } linux.git/drivers/kvm/i8259.c int kvm_pic_read_irq(struct kvm_pic *s)

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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。...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！...系统将唤醒一个软件中断处理的内核进程，在内核进程中处理pending中的软件中断。这里要注意，之前我们分析的触发软件中断的位置其实是中断上下文中，而在软中断的内核线程中实际已经是进程的上下文。

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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。...③、设置每个中断的优先级。 ④、设置每个中断的目标处理器列表。 ⑤、设置每个外部中断的触发模式：电平触发或边沿触发。 ⑥、设置每个中断属于组 0 还是组 1。

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【Linux】Linux进程控制＞进程创建&&进程终止&&进程等待&&进程程序替换

1.进程创建 1.1 fork函数在linux中fork函数时非常重要的函数，它从已存在进程中创建一个新进程。...新进程为子进程，而原进程为父进程 #include pid_t fork(void); 返回值：自进程中返回0，父进程返回子进程id，出错返回-1 进程调用fork，当控制转移到内核中的...else if (ret > 0) { // 异常退出 printf("sig code : %d\n", st & 0X7F); } } } 测试结果： [root@localhost linux.../a.out #等20秒退出 child exit code:10 [root@localhost linux]# ....Linux鼓励将这种应用于程序之内的模式扩展到程序之间。如下图一个C程序可以fork/exec另一个程序，并传给它一些参数。这个被调用的程序执行一定的操作，然后通过exit(n)来返回值。

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Linux进程控制——Linux进程等待

前言：接着前面进程终止，话不多说我们进入Linux进程等待的学习，如果你还不了解进程终止建议先了解： Linux进程终止本篇主要内容：什么是进程等待为什么要进行进程等待如何进程等待...进程等待的概念：我们通常说的进程等待其实是通过wait/waitpid的方式，让父进程(一般)对子进程进行资源回收的等待过程，父进程必须等待这个子进程结束后,处理它的代码和数据！ 2....进程等待必要性在了解完进程等待的概念后，新的问题出现了，我们为什么要进行进程等待，进程等待的必要性是什么？...进程等待必要性：若子进程退出,而父进程对它不管不顾,就可能造成‘僵尸进程’的问题，进而造成内存泄漏。...父进程创建子进程的目的是为了让子进程协助自己完成任务的，而父进程需要知道子进程将任务完成得如何。这就需要通过进程等待的方式，获取子进程的退出信息。 3.

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