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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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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中断的处理过程。 鉴于这个原因,Linux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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    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. 于是整理一下~ ? 将中断号压入栈中; (不同中断号的中断对应不同的中断服务程序入口) 2. 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。 硬中断中断号是由中断控制器提供的,软中断中断号由指令直接指出,无需使用中断控制器。 但一个软中断不会抢占另一个软中断,唯一可以抢占软中断的是硬中断

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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中断机制分析

    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。 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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    什么是广播风暴_查看广播风暴

    如果交换网络中有环路,则这个帧会被无限转发,此时便会形成广播风暴,网络中也会充斥着重复的数据帧。 SWB接收到此帧后,将其转发到SWA和SWC,SWA和SWC也会将此帧转发到除了接收此帧的其他所有端口,结果此帧又会被再次转发给SWB,这种循环会一直持续,于是便产生了广播风暴。 交换机性能会因此急速下降,并会导致业务中断

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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。 在linux中可以通过/proc/interrupts查看当前系统中所有中断的统计信息,在/proc/irq/xxx(中断号)下面,可以看到该中断的详细信息。 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。 ,其它两种机制的初始化(包括相关中断路由信息的初始化)的在《interrupt in linux》中有很详细的描述。

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    大数据那些事(32):风暴,山寨风暴和遥遥无期的风暴二代

    Stratosphere的投票表明89%的人不知道这个是什么鬼东西。但是我想这些人都知道Flink是什么。很有意思的一个数据。 周末遇到一个和我差不多时候做公众...

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    Linux中断可以嵌套吗?

    问答 问:Linux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

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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 查看中断状态、清中断 3.3.3 GIC 3.3.4 CPU 3.4 IMX6ULL的GPIO中断 3.4.1 GPIO控制器 1. 配置GPIO中断 2. 使能GPIO中断 3. 判断中断状态、清中断 3.4.2 GIC 3.4.3 CPU 3.1 中断路径上的3个部件 中断中断源多种多样,比如GPIO、定时器、UART、DMA等等。 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

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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. 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. (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内核笔记之中断映射

    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。 , 这时仅仅用硬中断号已经不能唯一标识一个外设中断。 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。

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