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操作系统篇-进程管理和中断

,只不过和其他进程共享资源(内存空间,全局数据等) 其他系统都有各自所谓的LWP的实现 Light Weight Process(轻量级进程) 纤程 ?...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...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 ?...(根据中断信号找程序)----------中断处理程序(已经写好的一堆处理程序,有处理键盘的,有处理打印机的)-----------------先由OS内核处理(上半场)------------再由应用程序处理...(下半场) 软中断(80中断) 中断向量表特殊的符号 系统调用:int 0x80 (INT是用于x86处理器的汇编指令) 或者 sysenter原语(现在的cpu在硬件级别直接支持,汇编码) 通过ax

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进程通信 软中断 signal()解读

进程通信概述 进程通信是指进程之间的信息交换。 通信的主要方式 在操作系统中,进程之间需要进行通信以实现协作和数据共享。...套接字通常用于实现分布式系统和网络通信。 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。...3)当接收进程接收到信号后,操作系统会暂停接收进程的正常执行流程,转而执行对应信号的处理函数或处理方式。 4)处理完信号后,操作系统会恢复接收进程的正常执行流程。...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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    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。...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。...下面我们看下“进程阻塞为什么不占用cpu资源?” 操作系统为了支持多任务,实现了进程调度的功能,会把进程分为“运行”和“等待”等几种状态。...第一步:当进程A执行到创建socket的语句时,操作系统会创建一个由文件系统管理的socket对象(如下图)。这个socket对象包含了发送缓冲区、接收缓冲区、等待队列等成员。...第四步:唤醒进程 当socket接收到数据后,操作系统将该socket等待队列上的进程重新放回到工作队列,该进程变成运行状态,继续执行代码。

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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。...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。...僵尸进程是指已经完成但其父进程未进行资源回收的进程,状态标识为“Z”。它们不再占用任何系统资源,除了一个小的内核记录,等待父亲来“收尸”。...而D状态的进程则是正在活跃等待某些操作完成,它仍然占用着一定的系统资源,只是暂时“冻结”了而已。...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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    详解中断系统

    详解中断系统 中断系统是计算机的重要指标之一。可以解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾,使之能并行工作。可以及时处理随机参数及故障,提高可靠性。 1....中断概念 **(1)中断系统:**实现中断功能的硬件系统和软件系统 **(2)中断源:**产生中断的请求源 **(3)中断请求:**中断源向CPU提出的处理请求。...中断系统的一般功能 中断系统一般应具有如下功能: 实现中断及返回 当某中断源发出中断申请时,若允许响应,CPU必须在现行的指令执行完后,把断点处的PC值压入堆栈保存,称为保护断点。...实现中断嵌套 中断申请的中断源的优先权级别与正在处理的中断源同级或更低时,CPU暂时不响应这个中断申请,直至正在处理的中断服务程序执行完以后才去处理新的中断申请。...实现中断的撤除 在响应中断后,返回主程序之前,中断请求应该撤除,否则,将影响对其它中断申请的响应。 MCS-51中断系统只能对一部分中断申请,在响应后自动撤除,使用中应注意。 4.

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    中断系统结构及中断控制详解

    中断系统结构及中断控制详解 MCS—51提供5个中断请求源,2个中断优先级,可实现两级中断服务程序嵌套。...一、中断系统内部结构 MCS-51的中断系统结构框图如下图所示,与中断有关的特殊功能寄存器有4个,分别为中断源寄存器(即专用寄存器TCON和SCON的相关位)、IE和IP。...3.串行口中断类 串行口中断为串行数据的传送需要而设置的。 RI或TI——串行中断请求。...EX0=1,允许外部中断0中断 MCS-5l系统复位后,IE中各中断允许位均被清“0” 。 五、 中断优先级 中断优先级——设计人员给每个中断源事先安排中断响应的优先顺序。然后按轻重缓急的次序响应。...PT0——T0中断优先级控制位。 PX0——外部中断0中断优先级控制位。 以上对应位为1,高优先级;为0,低优先级。 当系统复位后,IP低5位全部清“0”,将所有中断源设置为低优先级中断。

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    Linux系统中断的硬件框架

    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。...GIC提供了内存映射寄存器,可用于管理中断源和行为,以及(在多核系统中)用于将中断路由到各个CPU核。...GIC接受系统级别中断的产生,并可以发信号通知给它所连接的每个内核,从而有可能导致IRQ或FIQ异常发生。 GIC比较复杂,下一个视频再详细讲解。...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。...GIC接受系统级别中断的产生,并可以发信号通知给它所连接的每个内核,从而有可能导致IRQ或FIQ异常发生。 GIC比较复杂,下一个视频再详细讲解。

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    KVM虚拟化的中断系统

    1,中断类型 guest使用ubuntu 1604,在guest中执行cat /proc/interrupts 目前操作系统使用的中断有io apic,MSI,还有就是NMI,LOC等。...vda是virtio-blk,它是一个pci设备,它的中断是msi信号。 net0也是pci设备,中断也是msi信号。 2,irq routing 物理环境上,irq是由硬件产生的。...尽管经过irq routing产生了i8259 master和io apic两个中断,但是Linux选择io apic上的中断。 同理,如果是virtio-blk产生了中断,则路由到msi处理。...在posted interrupt技术下,可以在不发生vm exit的情况注入中断,提高虚拟机的性能。...默认使用内核态的实现。在host上执行ps,就可以看到[kvm-pit/1234]类似的进程,后面的数字是qemu进程的pid。

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    操作系统-中断

    中断可以提高操作系统运行的效率,有了中断系统才能并发运行。 并发是指单位时间内处理的工作量,比如每秒并发数是100,意思是指1s内CPU处理的请求总量是100个。...操作系统本质上就是个死循环,但是这个死循环只是为了保证操作系统周而复始的运行下去,而运行的目的就是为了等待某件事情的发生,当事件(中断)发生时去做响应的工作,操作系统是中断驱动的。...可屏蔽中断是通过INTR信号线进入CPU,外部硬件设备产生的中断CPU可以理会,可以不理会,因为此类中断不会让操作系统宕机。...不可中断是指通过NMI信号线进入CPU,表示系统中出现了致命的错误,此类错误会导致操作系统宕机,因此不可以屏蔽,必须进行响应的处理。 可屏蔽中断处理程序为什么要分为上下部分?...,错误无法修复,操作系统为了自保,会将此程序从进程表中去掉。

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    原语,中断、异常和系统调用的关系,中断的分类,系统调用和过程调用,常见系统调用

    2.中断的分类 2.1分为软中断和硬中断 软中断: a.编程异常通常叫做软中断(空指针,数组越界,classnotfound) b.软中断是通讯进程之间用来模拟硬中断的 一种信号通讯方式。...c.中断源发中断请求或软中断信号后,CPU或接收进程在适当的时机自动进行中断处理或完成软中断信号对应的功能 d.软中断是软件实现的中断,也就是程序运行时其他程序对它的中断;而硬中断是硬件实现的中断,是程序运行时设备对它的中断...c.硬中断的中断号是由中断控制器提供的(NMI硬中断中断号系统指定为02H);软中断的中断号由指令直接给出,无需使用中断控制器。 d.硬中断是可屏蔽的(NMI硬中断不可屏蔽),软中断不可屏蔽。...第一类(中断)+第二类(异常)= 中断 第三类(系统调用)= 系统调用 系统调用:由操作系统实现提供的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface...操作系统接着通过参数检查找出所需要的调用进程。 然后,它执行系统调用,并把控制返回给系统调用后面跟随着的指令。

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    理解操作系统的中断和系统调用

    要了解操作系统的工作原理,我们必须掌握其中的一些关键概念,其中包括“中断”和“系统调用”。...一、中断(Interrupts) 在处理多任务环境时,操作系统需要一种机制来响应和处理来自硬件设备和程序的异步事件,这就是中断。中断是一种打断处理器当前执行的任务,转而处理其他更为紧急的任务的机制。...处理完成后,CPU再恢复被打断的任务。 二、系统调用(System Calls) 系统调用是运行在用户模式的程序请求操作系统内核提供服务的一种方式,比如文件操作、进程控制、网络访问等。...lseek():移动文件的读/写指针 进程管理: fork():创建新的子进程 exit():结束进程 wait():暂停父进程,直到子进程结束 exec():在当前进程上下文中执行新的程序 内存管理...在 Windows 系统中,系统调用可能会有所不同,但大体上的分类(文件操作、进程管理、内存管理、设备管理、通信)应该是相似的。

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    中断异常和系统调用

    思维导图 中断的作用 CPU上会有两种程序 操作系统内核程序 应用程序 中断是让操作系统内核夺回CPU使用权的唯一途径 内核态 —-> 用户态: 执行一条特权指令,—修改PSW的标志位为”用户态“, 这个动作意味着操作系统主动让出...CPU使用权 用户态 —-> 内核态: 由中断引发, 硬件自动完成变态的过程 ,触发中断信号意味着操作系统将强行夺回CPU的使用权。...中断的类型 内中断(异常) 与当前执行的指令有关, 中断信号来源于CPU内部 陷阱、 陷入(trap ) 由陷入指令引发的, 是应用程序故意引起的 故障 ( fault ) 由错误条件引起的 , 可能被内核程序修改...外中断 与当前执行的指令无关, 中断信号来源于CPU外部 中断机制的基本原理 不同的中断信号 ,需要用不同的中断处理程序来处理, 当cpu检测到中断信号后, 会根据中断信号的类型去查询”中断向量表“ ,...系统调用 和 库函数的区别 例子 ,为什么系统调用是必须的 ? 需要通过系统调用来达到对共享资源的一种调度的作用。 什么功能要用系统调用实现 ?

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    内核中断子系统介绍

    很多人在学习中断子系统的过程中,在对基本概念与整体不太了解的情况下,过早的陷入了各种架构的实现细节,如同盲人摸象。这里主要给大家明确中断的各个基本概念,希望从这个角度能让大家更好的理解中断子系统。...中断子系统中的中断指的是其中硬件的一方,后续中断均按此理解。 中断处理的参与对象和流程 中断处理中有着多个对象的参与,理解每个对象在其中是如何参与是很重要的。以下列举了中断处理的参与对象。...中断控制器:非必须,用于解决系统拥有多中断源场景的硬件;从中断源接收中断事件并传递到 cpu;可以级联。 cpu:收到中断,cpu 跳转到特定的地址——中断向量。由中断向量开始软件对中断的处理。...中断子系统 现在把之前的流程具有的部分对比内核中断子系统,可以发现还多出了一个通用中断处理层。...另一方面,考虑到系统中可能存在多个中断控制器,使得单一中断控制器的中断号不足以区分中断事件,所以引入了软件中断号的概念。

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    Linux 中断子系统(二):GIC 中断控制器

    我们重点要看的肯定是中间的 GIC 部分,GIC 将众多的中断源分为 分为三类: ①、SPI(Shared Peripheral Interrupt),共享外设中断,该中断来自于外设,所有 Core 共享的中断...③、SGI(Software-generated Interrupt),软中断,由软件触发引起的中断,通过向寄存器 GICD_SGIR 写入数据来触发,系统会使用 SGI 中断来完成多核之间的通信。...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。...寄存器分布,不同东西的寄存器开头不一样: GIC-v 3的中断号规定如下,来源于ARM官方文档。 最主要的区别就是增加了 LPI 这个中断类型,是基于消息的中断。

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    面试:中断:Close_Wait:进程内存:ES优化

    ,支持多道程序并发运行,提高计算机系统的运行效率,支持实时处理功能,提供故障现场处理手段,维持系统可靠正常工作; 中断的过程: ①中断源发出中断请求; ②判断当前处理机是否允许中断和该中断源是否被屏蔽...,这是client无法向服务器发送消息,但是服务器还有消息向客户端发送; 大量的Close_wait 说明是服务器与客户端的连接没有断开; 使用 perf 把代码的调用链路; 数据为空的情况没有对事务进行回滚...但是,JVM又不是一个普通的进程,其在内存空间上有许多崭新的特点,主要原因有两 个: JVM将许多本来属于操作系统管理范畴的东西,移植到了JVM内部,目的在于减少系统调用的次数; Java NIO,目的在于减少用于读写...IO的系统调用的开销。...JVM进程与普通进程内存模型比较如下图: ? image.png ES在数据量很大的情况下,如何提高查询效率?

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    Nginx服务器的进程

    Nginx服务器的进程有3类:主进程、工作进程、缓存进程 (1)主进程 Nginx启动时运行的主要进程,主要功能是与外界通信和对内部其他进程进行管理 主要工作内容 1)读取配置文件,验证有效性和正确性...2)建立、绑定、关闭 socket 3)按照配置生成、管理、结束工作进程 4)接收指令,如 重启、升级、退出 5)不中断服务,平滑重启、升级,升级失败的回滚处理 6)开启日志文件,获取文件描述符 (2)...工作进程 由主进程生成,生成数量由配置文件指定,工作进程生存于主进程的整个生命周期 主要工作内容 1)接收请求 2)将请求依次送入各个功能模块进行过滤处理 3)IO调用,获取响应数据 4)与后端服务器通信...,接收后端服务器处理结果 5)数据缓存,访问缓存索引、查询、调用缓存数据 6)发送请求结果 7)接收主进程指令,如 重启、升级、退出 (3)缓存进程 缓存进程有两类 1)缓存索引重建进程 nginx启动后由主进程生成...,在缓存元数据重建完成后就自动退出 该进程启动后,对缓存文件的目录结构扫描,在内存中建立索引元数据库 2)缓存索引管理进程 生存于主进程的整个生命周期 负责在索引元数据更新完成后,对元数据是否过期进行判断

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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。...FreeRTOS 中是允许高优先级中断抢占正在执行的低优先级中断,不同系统设定不一样。...中断与进程 进程调度是一个复杂的机制, 根据需求的不同,在不同时刻会切换调度机制,CPU会根据进程优先级、时间片等信息,对不同进程进行调度。...中断可以打断进程的运行,任意一个中断的优先级都比所有的进程高。...2、中断上下文处于关中断中,需要发送个 EOI 通知 GIC 中断处理结束,GIC 和CPUinterface 才会进入下一次中断处理。如果中途 schedule,那么整个系统的中断都会被屏蔽掉。

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    MQX中断系统深度解析(一)

    中断检测 CPU在每条指令结束时候都会检测中断请求或者异常,在指令周期的中断周期中,CPU将会检测系统是否存在中断请求,若有中断请求,则CPU会暂停当前执行的任务,去对中断事件进行响应,若没有中断请求,...则继续执行当前的指令 中断响应 中断响应的过程是由系统自动完成,在中断响应过程中,CPU首先会查找中断源的中断模式是否允许中断,若中断模块允许中断,则响应中断请求,CPU会保存当前运行环境的内部寄存器的内容到堆栈中...MQX中断处理过程 MQX的中断处理跟之前我们的无操作系统的处理过程稍微有点不同,MQX可以支持多种架构的处理器,为屏蔽不同架构在硬件上对中断管理的差异,使用了独特的中断管理子系统对中断事件的响应过程进行统一管理...中断相量表文件vectors.c位于MQX的安装目录源码bsp文件夹下,每个不同的bsp文件夹都有一个vectors.c,如果是安装基于KSDK+MQX的系统,会稍有不同,如果是开kv4x的板载支持包,...KSDK的中断相量表可以参考startup_MKV46F15.s文件,vectors.c几乎把所有的中断相量都设为内核ISR,除过复位相量,以及系统服务调用,和可挂起系统调用这两个异常不经过_int_kernel_isr

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    系统中断实时性测试方法

    系统中断实时性测试方法 1.概述 对于嵌入式系统来说,中断的响应时间在时序要求非常严格的情况下十分的重要,所以必须要能够找到中断测试的方法。本文主要介绍两种常用中断测试方法的理论。...对于处理器来说,当设置了外部中断,从理论上分析,应该系统会从立即正常运行程序的状态转到中断处理程序的状态,从而调用中断处理函数去执行具体的中断程序。...此时又可以从打断的地方开始执行了,这就是一个中断处理过程的基本流程。 而系统的中断响应时间指的是什么? ?...由于处理器的设计,响应时间无法完全的做的立即进入中断处理函数,而此时从中断的产生,到中断函数处理的这个过程就是中断响应时间,文字描述就是硬件响应+硬件压栈+软件压栈。 3.那么这段时间该如何测试?...4.小结 从测量芯片的中断响应时间上,具体的硬件可能会有一些差异,有些芯片可以之间通过中断向量找到中断产生的原因,而有些中断处理则是统一入口处理,然后通过读取寄存器来判定异常或者中断产生的原因,这样的中断处理效率也会下降

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