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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 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。...它使软件能够屏蔽，启用和禁用来自各个中断源的中断，以（在硬件中）对各个中断源进行优先级排序和生成软件触发中断。它还提供对TrustZone安全性扩展的支持。...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。...它使软件能够屏蔽，启用和禁用来自各个中断源的中断，以（在硬件中）对各个中断源进行优先级排序和生成软件触发中断。它还提供对TrustZone安全性扩展的支持。

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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。...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。...；完成EOI等硬件相关操作；并完成中断处理的相关控制。...4、 在外设/驱动中断处理函数层次往往也有中断使能的功能，比如启用了NAPI的网卡，在中断处理函数开始执行的时候，往往会通过硬件功能关闭该中断，要在对应的软中断完成处理后才通过硬件功能使能该中断。...一般通过echo xxx > /proc/irq/xxx/affinity来完成调整，同时irq_balance一类软件可以用于完成中断的均衡。

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Linux 多核下绑定硬件中断到不同 CPU

硬件中断发生频繁，是件很消耗 CPU 资源的事情，在多核 CPU 条件下如果有办法把大量硬件中断分配给不同的 CPU (core) 处理显然能很好的平衡性能。...，硬件设备主动打扰 CPU 的现象就可称为硬件中断。...所以中断是硬件主动的方式，比轮询（CPU 主动）更有效一些。 好了，这里又有了一个问题，每个硬件设备都中断，那么如何区分不同硬件呢？ 不同设备同时中断如何知道哪个中断是来自硬盘、哪个来自网卡呢？...光有高级可编程中断控制器的硬件支持还不够，Linux 内核还必须能利用到这些硬件特质，所以只有 kernel 2.4 以后的版本才支持把不同的硬件中断请求（IRQs）分配到特定的 CPU 上，这个绑定技术被称为...更多介绍请参看 Linux 内核源代码自带的文档：linux-2.6.31.8/Documentation/IRQ-affinity.txt 如何使用 先看看系统上的中断是怎么分配在 CPU 上的，很显然

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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。...handler: 类型为 hw_interrupt_type 结构，表示IRQ线对应的硬件相关处理函数，比如 8259A中断控制器 接收到一个中断信号时，需要发送一个确认信号才会继续接收中断信号的，发送确认信号的函数就是...action: 类型为 irqaction 结构，中断信号的处理入口。由于一条IRQ线可以被多个硬件共享，所以 action 是一个链表，每个 action 代表一个硬件的中断处理入口。...flags: 标志位，用于表示 irqaction 的一些行为，例如是否能够与其他硬件共享IRQ线。 name: 用于保存中断处理的名字。 dev_id: 设备ID。...next: 每个硬件的中断处理入口对应一个 irqaction 结构，由于多个硬件可以共享同一条IRQ线，所以这里通过 next 字段来连接不同的硬件中断处理入口。

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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...传统系统调用的实现 这里所说的传统系统调用主要指旧的32位系统使用 int 0x80软件中断来进入内核态，实现的系统调用。...idt3.jpg 硬件中断的实现 硬件中断的IDT初始化和调用流程 这里我们不讲解具体的代码细节，只关注流程 。...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...，然后跳转到common_interrupt执行，可以看到这个common_interrupt是硬件中断的通用处理函数，它里面最主要的就是调用do_IRQ: __visible unsigned 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....(另外, 这里如果开中断, 正在处理的这个中断一般也是会被阻塞的. 因为正在处理某个中断的时候, 硬件中断控制器上的这个中断并未被ack, 硬件不会发起下一次相同的中断.)...第四阶段 开中断条件下的软中断 上一阶段循环调用完当前所有被触发的中断处理函数后, do_softirq函数被调用, 开始处理软件中断....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。...（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。...= TASK_RUNNING) wake_up_process(tsk); } 在下列地方，待处理的软中断会被检查和执行： a. 从一个硬件中断代码处返回时 b....中断处理程序执行硬件设备的相关操作，然后触发相应的软中断，最后退出。内核在执行完中断处理程序以后，马上就会调用do_softirq()，于是软中断开始执行中断处理程序完成剩余的任务。

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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。...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。...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。...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内核17-硬件如何处理中断和异常

在上一篇文章中，我们已经了解了中断和异常的一些概念，对于中断和异常也有了大概的理解。那么，系统中硬件到底是如何处理中断和异常的呢？本文我们就以常见的X86架构为例，看看中断和异常的硬件工作原理。...然后通过APIC总线发送给目标APIC，该APIC就会给自己的CPU发送一个相应的中断。 CPU间的中断（简称IPI）是多核系统一个重要组成部分。Linux有效地利用它们，在CPU之间传递消息。...对于某些异常，CPU控制单元也会产生硬件错误码，并将其压入内核态栈，然后再启动异常处理函数。 下表是异常列表，列出了异常号，名称，类型等等。更多信息请参考Intel技术手册。...陷阱门 同中断门类似，只是不会修改IF标志。 4 中断和异常的硬件处理 现在，我们来探究一下CPU控制单元是如何处理中断和异常的。我们假设内核已经完成初始化，CPU工作在保护模式下。...其实对于Linux来说，只使用了supervisor和user两种特权等级。所以中断应该都是在supervisor特权等级下运行。

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linux内核缺页中断处理

缺页中断处理一般流程： 1.硬件陷入内核，在堆栈中保存程序计数器，大多数当前指令的各种状态信息保存在特殊的cpu寄存器中。 2.启动一个汇编例程保存通用寄存器和其他易丢失信息，以免被操作系统破坏。...3.当操作系统发现缺页中断时，尝试发现需要哪个虚拟页面。通常一个硬件寄存器包含了这些信息，如果没有的话操作系统必须检索程序计数器，取出当前指令，分析当前指令正在做什么。...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:

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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。...kernel 2.4 以后的版本才支持把不同的硬件中断请求（IRQs）分配到特定的 CPU 上，这个绑定技术被称为 SMP IRQ Affinity....“依次轮着把产生的中断给各个 CPU，还是说看哪个CPU有空就给哪个CPU来着”，让硬件处理这么复杂的逻辑有些不合适，实际上，GIC 的硬件是不会进行任何判断的，也不会集成任何的算法，它就是根据Interrupt...（硬件意义的），这时候CPU interface会向CPU assert 新的中断。...3、同优先级同是 pending 状态的中断，选择硬件中断号 ID 最小的一个发给CPU。

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硬中断和软中断_软中断和硬中断的优先级

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。...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。 硬中断是可屏蔽的，软中断不可屏蔽。...= TASK_RUNNING) wake_up_process(tsk); } 在下列地方，待处理的软中断会被检查和执行： 1. 从一个硬件中断代码处返回时 2....中断处理程序执行硬件设备的相关操作， 然后触发相应的软中断，最后退出。内核在执行完中断处理程序以后，马上就会调用 do_softirq()，于是软中断开始执行中断处理程序完成剩余的任务。

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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。...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。...对于软件虚拟的中断芯片而言，“引脚”只是一个变量。...图4 硬件虚拟化支持下的中断虚拟化过程 Intel从硬件层面对虚拟化进行了支持，实现了一个处于Guest模式的用于存储中断相关寄存器的virtual-APIC page。

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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。...CPU不可能为每个硬件都设计专门的管脚接收中断，管脚数量的限制、电路的复杂度、灵活度等方方面面都不现实，因此，需要设计一个专门管理中断的单元。...因为可以通过软件编程对其进行控制，比如当管脚收到设备信号时，可以编程控制其发出的中断向量号，因此，中断控制器又称为可编程中断控制器（programmable interrupt controller），...参数level即相当于硬件层面的电信号，0表示低电平，1表示高电平。...5 中断ACK 在物理上，CPU在准备处理一个中断请求后，将通过管脚INTA向8259A发出确认脉冲。同样，软件模拟上，也需要类似处理。

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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。...只有在进入了软中断处理过程中之后才会开启硬件中断，如果在软件中断处理过程中有硬件中断嵌套，也不会再次调用软中断，because硬件中断是软件中断处理过程中再次进入的，此时preempt_count已经记录了软件中断...对于其它架构的CPU，有可能在触发调用软件中断前，也就是还在处理硬件中断的时候，就已经开启了硬件中断，可能会发生中断嵌套，在中断嵌套中是不允许调用软件中断处理的。Why？...之后在一个循环中，遍历pending标志的每一位，如果这一位设置就会调用软件中断的处理函数。在这个过程中硬件中断是开启的，随时可以打断软件中断。这样保证硬件中断不会丢失。 9.

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单片机中断—外部中断

51系列单片机的中断共有5个，其中外部中断共占两个。外部中断主要通过单片机的引脚P3.3、P3.4接收外部脉冲或高低电平触发CPU中断。与外部中断有关的多功能寄存器为IE、IP、TCON。...P3.2是单片机的外部中断的输入端，当按键按下时，让单片机执行外部中断服务程序，在中断服务中完成对LED的控制。...这里没有设置INT0是下降沿触发中断或是低电平触发中断，原因是按键按下，不管产生不产生键抖现象，总能使INT0引脚产生1个下降沿和低电平。...1; //开启INT0中断 PX0 = 1; //INT0中断优先，可以省去 EA = 1; //开启总中断开关...在数码管动态显示电路中，为了节省硬件资源，可以在INT0口和P2口之间接入键盘，实现8只按键输入。

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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...，CPU为每一个外设的中断编号，是一个虚拟的interrupt ID，与硬件无关，给CPU用来标识一个外设中断。...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。...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....在硬件中断服务函数，调度: tasklet_schedule(&kpd_keymap_tasklet); d....在硬件中断调度 schedule_work(&my_work); //工作完成后会自动销毁 注意: 也可以自定义工作队列，实现任务调度，这里不作介绍。...(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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