前言 慢系统调用，指的是可能永远无法返回，从而使进程永远阻塞的系统调用，比如无客户连接时的accept、无输入时的read都属于慢速系统调用。...在Linux中，当阻塞于某个慢系统调用的进程捕获一个信号，则该系统调用就会被中断，转而执行信号处理函数，这就是被中断的系统调用。...，函数将返回失败，同时errno被置为EINTR 只有中断信号的SA_RESTART标志有效时，系统调用才会自动重启 下面我们编写代码，分别验证上述几种情形，其中系统调用选择read，中断信号选择SIGALRM...SA_RESTART标志，使用sigaction的默认处理方式 //act.sa_flag |= SA_INTERRUPT; //SA_INTERRUPT是sigaction的默认处理方式，即不自动重启被中断的系统调用...由于对被中断系统调用处理方式的差异性，因此对应用程序来说，与被中断的系统调用相关的问题是： 应用程序无法保证总是知道信号处理函数的注册方式，以及是否设置了SA_RESTART标志 可移植的代码必须显式处理关键函数的出错返回
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...什么是系统调用 操作系统作为用户 和 计算机硬件之间的接口， 需要向上提供一些 简单易用的服务接口。 主要包括 命令接口和程序接口， 其中程序接口 由一组系统调用组成。...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 ?...应用程序通过系统调用请求操作系统的服务， 而系统中的各个共享资源都由操作系统内核统一进行掌管， 因此 ，凡是与共享资源有关的操作 （如： 内存分配， IO操作，文件管理等） ，都必须通过系统调用的方式像操作系统内核提出服务请求...这样可以保证系统的稳定性和安全性。 防止用户进行非法操作。 系统调用的过程 重听， 相对来说是重点1.3_3_系统调用 6.10
一个简单的中断处理过程是：根据中断号，查找中断表从而执行相应的中断服务例程； 在应用程序调用操作系统API时，控制权由应用程序交给了操作系统。用户态向内核态的转换实际上说的是CPU。...CPU在用户态时，会限制使用一些指令，比如用户态的CPU不能直接操作硬件，当CPU（应用程序调用API）进入内核态时，CPU就可以使用一些“特权指令”了。...需要注意的是，调用API是需要有一些开销的，比如操作系统会把用户态的数据再拷贝一份，造成空间的浪费，但是这种开销是值得的，因为使得操作系统更加稳定。
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”。...软件中断（Software Interrupts）：这是由运行的程序产生的，主要用于实现系统调用。...通过系统调用，用户程序可以请求操作系统执行某些无法直接访问的内核操作。 系统调用实际上是一个软件中断，它将执行的上下文从用户模式切换到内核模式。...在 Unix 和类 Unix 系统（如 Linux）中，以下是一些常见的系统调用： 文件操作： open()：打开或创建文件 read()：读取文件内容 write()：写入文件内容 close()：关闭打开的文件...结论 通过中断和系统调用，操作系统实现了对硬件资源的细粒度控制和用户程序的管理，保证了系统的稳定性和安全性。因此，理解这两个概念对于理解操作系统的工作机制至关重要。
中断、异常和系统调用比较 为了给程序提供服务，同时不让程序执行特定的操作（安全问题）。...不同在于系统调用会有移植性的问题，因为不同系统会有不同的调用函数，速度也有一定差别，通常系统调用比功能调用快，还有一些别的，可以看这里。 可以看到程序和内核交流基本上就围绕着中断、异常、系统调用。...三者的区别： 必须要有使能，否则无法使用中断（之所以设置使能中断的功能是因为有些时候系统要执行一些必须一次性完成的操作，这时候不能够去响应中断，所以就需要暂时关闭中断功能）。...程序调用系统调用的时候首先通过中断进入到系统内核，然后转到系统调用表，这时候通过中断进来的系统调用的编号会被用来在系统调用表里面查对应的系统调用实现，得到结果之后返回去给程序。...alltraps()会获取到中断相关信息组成的数据结构，T_SYSCAL是系统调用对应的中断向量。
Linux系统调用 前言 操作系统——管理计算机硬件与软件资源的软件，是用户和系统交互的操作接口，为它上面运行的程序提供服务。...操作系统内核——操作系统的内核，负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统。一个内核不是一套完整的操作系统。例如Linux。 Linux操作系统——基于Linux内核的操作系统。...---- 系统调用的实现 通过软件中断实现。 **软件中断:**它是通过软件指令触发的中断。Linux系统内核响应软件中断，从用户态切换到内核态，执行相应的系统调用。...系统调用控制程序执行软件中断的过程如下: 在进程的内核态堆栈中保存大多数寄存器的内容(即保存恢复进程到用户态执行所需要的上下文)。 根据用户态传递的系统调用号，确定系统调用的执行程序。...系统调用表: 内核维护系统调用表，保存系统调用函数的起始位置，系统调用号对应该系统调用在调用表中的偏移量。 ---- 执行系统调用的方法 还有系统中断。
在 Linux 中，系统调用是用户空间访问内核的唯一手段﹔除异常和陷入外，它们是内核唯一的合法入口。实际上，其他的像设备文件和/proc之类的方式，最终也还是要通过系统调用进行访问的。...而有趣的是，Linux 提供的系统调用却比大部分操作系统都少得多。 要访问系统调用（在 Linux 中常称作 syscall)，通常通过C库中定义的函数调用来进行。...系统调用在出现错误的时候C库会把错误码写人errno全局变量。通过调用perror()库函数，可以把该变量翻译成用户可以理解的错误字符串。 在 Linux 中，每个系统调用被赋予一个系统调用号。...这样，通过这个独一无二的号就可以关联系统调用。当用户空间的进程执行一个系统调用的时候，这个系统调用号就用来指明到底是要执行哪个系统调用;进程不会提及系统调用的名称。...假设系统调用在内核空间定义为 sys_ioctl，那么该系统调用的用户空间接口为 ioctl Linux kernel-5.18.8 有 440 个系统调用，这些系统调用讲究通用性，一旦固定，很少修改，
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。...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。...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。
中断是大家用的最多的功能，不管是单片机还是 Linux 系统，都需要用到中断，对它的深入理解是非常必要的。 为什么需要中断？...常说的中断其实是第一种，异步中断。 陷阱就是系统调用，从用户态陷入到内核态，比如调用 open、write 等系统调用，也算中断。这两种很正常，所以会返回到下一条指令。...终止就是系统直接挂掉了。 中断子系统硬件架构 一个完整的设备中，与中断相关的硬件可以划分为3类，它们分别是：设备、中断控制器和CPU本身。...第二层是 Linux 内核提供的通用中断处理模块，这一层存在的意义在于，希望用户在第一层写的驱动在移植的时候更方便，保持接口不变，不让用户直接使用芯片原厂的 API，而是 Linux 的 API。...关于中断子系统，我写了八篇文章，从头到尾讲了一遍，大家可以去我的blog查看： http://www.linuxer.vip/linux-interrupt1/
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。
el0_sync：当前处于用户态时，发生了指令执行异常、缺页中断（跳转地址或者取地址）、系统调用。 el0_iqr：当前处于用户态时，发生了硬件中断。...，ret==1 3、理解整个中断/系统调用流程的关键是kernel_entry和kernel_exit，也就是如何保存现场，并且恢复现场的。...ELR_EL1用于存储，当在发生系统调用、异常、中断时，当前程序的pc值（无论是用户态还是内核态）。...SPSR_EL1用于存储，当在发生系统调用、异常、中断时,当前程序的PSTATE(无论是用户态还是内核态)。...如果是用户态发生的中断、异常、系统调用，则栈中保存都是用户态的寄存器信息。 如果是内核态发生的中断、异常，则栈中保存的内核态的寄存器信息。
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。...1、假如中断上下文中调用 schedule ，此时获取的 struct thread info 数据结构是发生中断时该进程栈信息，而不是中断上下文调用 schedule 时任何信息。...这就导致再也无法返回中断上下文中调用 schedule 的地方。...一般进入中断后，需要关中断，也会关抢占，同时注意不可以调用schedule。
由于某些指令（如设置时钟、关闭/打开中断和I/O操作等）只能运行在内核态，所以操作系统必须提供一种能够进入内核态的方式，系统调用 就是这样的一种机制。...系统调用 是 Linux 内核提供的一段代码（函数），其实现了一些特定的功能，用户可以通过 int 0x80 中断（x86 CPU）或者 syscall 指令（x64 CPU）来调用 系统调用。...二、进入系统调用 本文主要介绍的是 x86 CPU 进入系统调用的方式 Linux 提供了 int 0x80 中断来让用户程序进入 系统调用，我们来看看 Linux 对 int 0x80 中断的处理初始化过程...而 Linux 进入中断处理程序时，会把这些寄存器的值保存到内核栈中，这样 系统调用 就能通过内核栈来获取到参数。...进入中断处理上下文时，会把 ebx、ecx、edx、esi、edi、ebp 寄存器的值保存到内核栈中，那么 系统调用 就可以从内核栈获取到参数的值。
python3脚本代码如下 # !/usr/bin/python # -.- coding: utf-8 -.- __author__ = 'www.py3st...
系统调用的编号及名称。 https://github.com/torvalds/linux/blob/master/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl 2....系统调用的calling conventions。 http://man7.org/linux/man-pages/man2/syscall.2.html 3. 系统调用的man文档。...http://man7.org/linux/man-pages/dir_section_2.html 4. 系统调用的源码分析。...Linux内核源码分析 - 系统调用 Linux内核源码分析 - 系统调用 . 续 5. 系统调用的相关文章。
如上图，系统调用执行的流程如下： 应用程序 代码调用系统调用( xyz )，该函数是一个包装系统调用的 库函数 ； 库函数 ( xyz )负责准备向内核传递的参数，并触发 软中断 以切换到内核； CPU...被 软中断 打断后，执行 中断处理函数 ，即 系统调用处理函数 ( system_call )； 系统调用处理函数 调用 系统调用服务例程 ( sys_xyz )，真正开始处理该系统调用； 执行态切换...而 库函数 与 系统调用处理函数 之间，由于涉及用户态与内核态的切换，要复杂一些。 Linux 通过 软中断 实现从 用户态 到 内核态 的切换。...在 Linux 中， 系统调用号 一般通过 eax 寄存器 来传递。...总结起来， 执行态切换 过程如下： 应用程序 在 用户态 准备好调用参数，执行 int 指令触发 软中断 ，中断号为 0x80 ； CPU 被软中断打断后，执行对应的 中断处理函数 ，这时便已进入 内核态
我们经常看到的比如fork、open、write 等等函数实际上并不是真正的系统调用函数，他们都只是c库，在这些函数里将执行一个软中断 swi 指令，产生一个软中断，使CPU 陷入内核态，接着在内核中进行一系列的判断...2 系统调用过程 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-04/116546.htm 系统调用是操作系统提供给用户（应用程序）的一组接口，每个系统调用都有一个对应的系统调用函数来完成相应的工作...在这些函数里将执行一个软中断 swi 指令，产生一个软中断，使CPU 陷入内核态，接着在内核中进行一系列的判断，判断出是哪个系统调用，再转到真正的系统调用函数，完成相应的功能。...pk()事实上就可以类比于平时我们在用户程序里调用的 open() 等函数，这个函数只做了一件简单的事：将系统调用号传给 r7 ，,然后产生一软中断。...声明自己的系统调用函数 在include/linux/syscall.h添加asmlinkage long sys_pk() 用户空间： void pk() { __asm__
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。...处理完中断后，调用 do_softirq() 函数来对中断下半部进行处理（下面会说）。...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。...Linux在系统初始化时注册了两种softirq处理函数，分别为 TASKLET_SOFTIRQ 和 HI_SOFTIRQ： void __init softirq_init() { ...
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..., DPL0, __KERNEL_CS) /* System interrupt gate 系统中断门，DPL = 3 可以从用户态调用，比如系统调用 */ #define SYSG(_vector,...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。...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
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。...调用中断服务程序与调用子程序的区别 相同点:均能中断主程序执行本程序,然后再返回断点地址继续执行主程序。...不同点: 事先安排和随机发生 软件调用和硬件自动完成 中断服务程序入口地址是固定的,子程序调用入口地址是用户自己设定的。...中断服务子程序是在满足中断申请的条件下,随机发生的;而子程序调用是用户主程序事先安排好的。
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