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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： ?...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。...由于中断上半部在关闭中断的情况下进行，所以必须要快速完成，从而避免中断丢失的情况。而中断下半部处理是在打开中断的情况下进行的，所以可以慢慢进行。...一般来说，网卡驱动向内核注册的中断处理服务属于中断上半部，如前面介绍的 NS8390网卡驱动注册的 ei_interrupt 中断处理服务，而本文主要分析网卡中断下半部的处理。...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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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。...但是在一些特殊情况下，中断要处理的事情可能是复杂且冗长的，为解决这种问题，中断上下半部的概念顺势而生。将中断拆成两部分，上半部用来处理紧急的事情；下半部用来处理不紧急的事情。 2....此时选择内核线程来处理下半部：在中断上半部将下半部处理函数放入工作队列，且唤醒工作队列线程，然后退出中断。包含下半部的工作队列与APP都有机会执行，不会造成卡顿。...下半部实现 void my_func() { } c....(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。

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Linux内核中断顶半部和底半部的理解

为了在中断执行时间尽量短和中断处理需完成的工作尽量大之间找到一个平衡点，Linux将中断处理程序分解为两个半部：顶半部和底半部。 ? ...尽管顶半部、底半部的结合能够善系统的响应能力，但是，僵化地认为Linux设备驱动中的中断处理一定要分两个半部则是不对的。如果中断要处理的工作本身很少，则完全可以直接在顶半部全部完成。 ...其他操作系统中对中断的处理也采用了类似于 Linux的方法，真正的硬件中断服务程序都斥尽量短。...在需要调度tasklet的时候引用一个tasklet_schedule（）函数就能使系统在适当的时候进行调度运行： tasklet_schedule(&my_tasklet); 使用tasklet作为底半部处理中断的设备驱动程序模板下所示...软中断适度线程化，可以缓解高负载情况下系统的响应。

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Linux的中断下半部机制的对比

Linux有以下几种下半部机制：软中断 tasklet workqueue threaded irq 　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。...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。...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。　　...下半部运行时是允许中断请求的，而上半部运行时是关中断的，这是二者之间的主要区别。　　但是，内核到底什时候执行下半部，以何种方式组织下半部？...（SCHED_FIFO可以被SCHED_DEADLINE抢占；threaded irq handler也可以被更高优先级的SCHED_FIFO实时线程抢占） Linux下的内核线程threaded irq

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高并发的中断下半部tasklet实例解析

类似中断下半部的tasklet机制对中断处理函数的延迟处理，下半部tasklet也可以应用到tracepoint回调函数上，从而提升回调函数blk_add_trace_rq_insert1的并发处理能力...三、丢失tasklet的原因针对这个部分下半部tasklet丢失的问题，再次查阅kernel的经典教材，在《Linux Kernel Development 3rd Edition》的8.3.2小节中发现了...为了搞清楚这个问题，我们来分析一下tasklet_schedule()函数的源码。函数中关键部分是 if (!...按照这样的思路，我们不难从内核usb驱动部分找到一段中断下半部tasklet的经典使用场景。...从usbatm的代码实例中，我们可以了解到tasklet也是使用了tasklet_init的第三个参数实现了中断上半部和下半部之间的参数传递。

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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。...中断处理 - 下半部（软中断）由于中断处理一般在关闭中断的情况下执行，所以中断处理不能太耗时，否则后续发生的中断就不能实时地被处理。...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。...一般中断上半部只会做一些最基础的操作（比如从网卡中复制数据到缓存中），然后对要执行的中断下半部进行标识，标识完调用 do_softirq() 函数进行处理。...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

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Linux中断 - IDT

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...任务门 }; 门的概念这里主要用作权限控制，我们从一个区域进到另一个区域需要通过一扇门，有门禁权限才可以通过，因此 dpl就是这个权限，实际中我们一般称为RPL；我们后面会通过一个例子来讲一下CPL...看，就是这么简单~~~ gate_desc的多种初始化方法因为gate_desc是通过ida_dat填充的，所以这里关键是idt_data的初始化，我们详细看一下： /* Interrupt...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....注册的中断处理函数有个中断开关属性, 一般情况下, 中断处理函数总是在关中断的情况下进行的....中断处理的这几个阶段中不能调用可能导致睡眠的函数(包括分配内存); 对于第一个问题, 较新的linux内核增加了ksoftirqd内核线程, 如果持续处理的softirq超过一定数量, 则结束中断处理过程...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.

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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。...中断上下部：为了是程序运行得快和完成的工作量多，将中断处理分为两部分，上半部和下半部，其中，上半部（中断处理程序）：接收到中断，立马要执行的程序，只做有严格时限的工作。下半部：允许稍后完成的工作。...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。...第二种方式：应用层的读，只有按键按下的时候，才会返回。 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内核缺页中断处理

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:...* *这里不适用current因为有可能处于任务切换的中断内 */ pgd_paddr = read_cr3(); //从cr3获取页目录地址 //获取中间目录的地址，在i386下就是...), "=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。...虚拟中断在探讨Guest模式的CPU处理中断前，我们首先回顾一下物理CPU是如何响应中断的。...除次之外，Intel还在Guest模式下实现了部分中断芯片的逻辑，用于中断评估和递交。

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Linux中断虚拟化（二）

某一个时刻，8259A只能向CPU发送一个中断请求，因此，当存在多个中断请求时，8259A需要判断一下中断优先级，这个单元叫做priority resolver，priority resolver将在IRR...在实模式下，这个数组称为IVT(interrupt vector table)；在保护模式下，这个数组称为IDT（Interrupt descriptor table）。...然后比较2个中断的优先级，如果pending的优先级高，那么就通过拉低INTR管脚电压，向CPU发出中断请求。再来看一下计算优先级的函数get_priority。...对于第1种情况，是多处理器系统下的一个典型情况，目标CPU的正在运行Guest。KVM需要想办法触发Guest发生一次VM exit，切换到Host。...所以当有中断请求时，虚拟中断芯片将主动“kick”一下目标CPU，这个“踢”的函数就是kvm_vcpu_kick： commit b6958ce44a11a9e9425d2b67a653b1ca2a27796f

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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。...硬中断是可屏蔽的，软中断不可屏蔽。硬中断处理程序要确保它能快速地完成任务，这样程序执行时才不会等待较长时间，称为上半部。软中断处理硬中断未完成的工作，是一种推后执行的机制，属于下半部。...二、开关（1）硬中断的开关简单禁止和激活当前处理器上的本地中断： local_irq_disable(); local_irq_enable(); 保存本地中断系统状态下的禁止和激活： unsigned...（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。

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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！...下面我们就来分析一下这个处理过程怎么就体现了上面的这种说法呢？软中断的内核进程中主要有两个大循环，外层的循环处理有软件中断就处理，没有软件中断就休眠。

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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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IAR 环境下的中断仿真

IAR是很流行的一种优秀的嵌入式开发环境，在嵌入式开发中应用很广泛，当你的硬件板件没有就绪，而你又想调试你的程序时，我们经常会用到软仿，今天我们就来讲讲IAR环境下的中断仿真，以飞思卡尔kv46FMCU...的PIT0定时器中断为例。...首先新建并写一个简单的定时器中断程序，配置工程,选择simulator ? 建立中断仿真 ? 使能 ? 配置PIT0中断 ? 打开interrupt log 并使能 ? ? 点击 ?...从interrup log 可以清楚的看到中断运行的情况，中断进入，中断执行，中断离开等信息，与预期的效果一致，在具体的应用中，根据自己的系统配置中断参数。

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Linux中断机制：硬件处理，初始化和中断处理

来源: CSDN | phenix_lord的专栏硬件处理最近解决一个关于Linux中断的问题，把相关机制整理了一遍，记录在此。...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。...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。...MSI/MSI-X模式在这种模式下，PCI设备通过和数据DMA一样的通道来完成中断处理，通过向特定地址空间(系统FSB Interrupt存储器空间)发起一个写操作来发起中断。...level 触发：这种模式下，外设通过把电压保持到某个门限值来完成触发中断，在处理完成(EOI)后，如果电压还在门限值，就会再次触发中断的执行。

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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...如果这个 /proc/irq/{IRQ}/smp_affinity 指定为 00000001，代表这个IRQ只能在最后一个CPU核进行处理，其他CPU不允许处理，大家可以测试一下，博主测试是 OK 的(...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？

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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。...gic的中断处理程序是从ack一个硬件中断开始的，在gic的中断处理过程中，会根据中断的映射去寻找对应的虚拟中断号, 再去进行后续的中断处理。...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。...这种情况下通过irq_create_direct_mapping()实现。 irq_domain_add_nomap 中断映射的完整过程以arm64 dtb启动为例分析完整的中断映射过程。

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