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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中断处理过程。...注册中断处理入口 在内核中,可以通过 setup_irq() 函数来注册一个中断处理入口。...处理中断请求 当一个中断发生时,中断控制层会发送信号给CPU,CPU收到信号会中断当前的执行,转而执行中断处理过程。...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。

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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, 一个中断处理过程被分成了两部分, 第一部分在中断处理函数里面关中断的进行, 第二部分在软中断处理函数里面开中断的进行....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

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。...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。...3、 对X86系统,CPU利用从中断控制器获取到的vector为索引,查询IDT (interrupt descriptor table)得到该中断处理接口(对linux,是在entry_64.s中定义的函数...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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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: ?...由于在处理硬件中断服务时会关闭硬件中断,所以在处理硬件中断服务的过程中,如果发生了其他的硬件中断,也不能得到有效的处理,从而导致硬件中断丢失的情况。...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。...NET_RX_DROP; } netif_rx 函数的参数就是要上送给网络协议栈的数据包,netif_rx 函数主要完成以下几个工作: 获取当前 CPU 的待处理的数据包队列,在 Linux 内核初始化时...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 内核如何处理中断

中断服务程序(ISR)是一个小的程序,用来处理具体的数据,其具体的处理方式依赖于造成中断请求(IRQ)的原因。之前正在运行的进程在中断服务程序(ISR)运行结束前都会被中断。...在过去,中断请求由单独的芯片处理中断控制器芯片 PIC),I/O 设备直接与中断控制器(PIC)相连。中断控制器(PIC)管理着多种硬件的中断请求(IRQ),并且可以直接与 CPU 通信。...当一个中断请求(IRQ)产生后,中断控制器(PIC)向 CPU 写入数据,并且触发中断请求引脚(INTR)。...当系统需要实时性时(例如在工业应用中),软件中断会变得重要。你可以在 Linux 基金会的文章中找到更多相关信息:面向嵌入式开发者的实时 Linux 介绍。...其中一些在 Linux 内核源树中的Linux IRQ 向量布局中指定。 如果要实时获取该表,请运行如下命令: watch -n1 "cat /proc/interrupts"

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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。...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。...这样是可以理解的,如果万一中断大量爆发,中断如果允许嵌套的话,栈会越来越大,会爆掉,所以为了防止这种情况发生,Linux中断不允许嵌套,单CPU中,在一个中断处理完之前,不会相应另外一个中断,哪怕优先级比它高...在中断处理过程中,主要是 GIC 和 CPU 的交互,即便 GIC 支持高优先级中断抢占正在执行的低优先级中断,发信号给 CPU core,但是 CPU core 可以不处理,因为 Linux 中当 CPU...对于这类中断linux kernel有一套复杂的机制来处理,你可以通过command line参数(noirqdebug)来控制开关该功能。

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一文完全读懂 | Linux中断处理

常见的中断控制器有两种: 可编程中断控制器8259A 传统的 PIC(Programmable Interrupt Controller,可编程中断控制器)是由两片 8259A 风格的外部芯片以“级联”...每个芯片可处理多达 8 个不同的 IRQ。因为从 PIC 的 INT 输出线连接到主 PIC 的 IRQ2 引脚,所以可用 IRQ 线的个数达到 15 个,如图下所示。...如果看到 XT-PIC,意味着您的系统正在使用 8259A 芯片。...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。

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Linux内核21-Linux内核的中断处理过程

Linux中断要执行的操作分为三类: 关键中断 比如响应PIC控制器发送的中断,重新编程设置PIC或者设备控制器,更新设备和处理器访问的数据结构等。...除了8259A芯片之外,Linux还支持其它的PIC控制器,比如SMP IO-APIC、Intel PIIX4内部的8259中断控制器、SGI的Visual Workstation Cobalt (IO...为了统一处理这些硬件,Linux内核使用了面向对象的编程思想,构建了一个PIC对象,包含PIC名称和7个PIC标准方法。...依赖于中断的类型,既可以使用ack方法响应PIC控制器也可以延时到中断处理程序结束再完成。...设置了IRQ_INPROGRESS 多核系统中,此时可能另外一个CPU可能正在处理先前发生的相同中断Linux对此的处理方式就是延后处理

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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..._syscall_32, 这个函数中就会执行具体的中断处理,然后INTERRUPT_RETURN恢复栈,作好返回用户态的准备。...nr从ia32_sys_call_table中断向量表中索引到具体的中断处理函数然后调用之,其结果最终合存入%eax寄存器。...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内核18-中断和异常的嵌套处理

讲解这部分之前,我们先阐述一个概念-内核控制路径:就是一段在内核态执行的代码,比如说,异常处理程序,中断处理程序,系统调用处理,内核线程等等在内核态执行的代码。...图4-3 内核控制路径的一个嵌套异常的示例 允许内核控制路径嵌套的代价就是中断处理程序不能阻塞,也就是说,中断处理程序运行时不能发生进程切换。...所以,中断的执行不会引起进程的切换,也就可以无限嵌套处理中断处理程序可以打断中断或异常处理程序执行,但是反过来,异常不能打断中断处理程序。...中断处理程序绝对不能包含页错误的操作,因为这会诱发进程切换。 Linux嵌套执行中断或异常处理程序的两个主要原因是: 为了提高可编程中断控制器和设备控制器的吞吐量。...内核正在处理一个中断的时候,能够及时响应另一个中断。 实现没有中断优先级的模型。这可以简化内核代码并提高可移植性。 在多核系统中,几个中断或异常处理程序可能会并发执行。

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中断机制和中断描述符表、中断和异常的处理

注:本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书,另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等,只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概念性问题...非屏蔽中断的向量和异常的向量是固定的,而屏蔽中断的向量可以通过对中断控制器的编程来改变。Linux 对256 个向量的分配如下。 • 从0~31 的向量对应于异常和非屏蔽中断。...Intel x86 处理器发布了大约20 种异常,Linux 内核必须为每种异常提供一个专门的异常处理程序,它们通常把一个UNIX 信号发送到引起异常的进程。...当控制权通过中断门进入中断处理程序时,处理器清IF 标志,即关中断,以避免嵌套中断的发生。...通过系统门来激活4 个Linux 异常处理程序,它们的向量是3、4、5 及128,也就是说,在用户态下,可以使用int 3、into、bound 及int 0x80 四条汇编指令。

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DragonOS的中断处理设计

在这里简单记录一下目前DragonOS中的中断处理的设计吧。...* @param irq_num 中断向量号   * @param arg 传递给中断安装接口的参数   * @param handler 中断处理函数   * @param paramater 中断处理函数的参数...可作为中断下半部使用,任务处理实时性低于硬中断。 软中断模块设计与硬中断的设计类似。其包括了一个软中断向量表及一些函数模型。...2.1软中断向量表表项定义 表项类型定义为softirq_t 成员 类型 参数 返回值 描述 action 函数 void*data void 软中断处理函数 data void* – – 传递给软中断处理函数的数据...unregister_softirq  * @param irq_num 软中断号 2.4软中断处理程序do_softirq 在该函数中,先检测软中断是否正在被处理,如果空闲,则发起处理并置位标志位。

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Linux Device Drivers》第十章 中断处理——note

一种是通过响应硬件中断。前者会浪费处理器的时间,而后者不会。...该注冊表类似于I/Oport的注冊表 模块在使用中断前要先请求一个中断通道,然后在使用后释放该通道 int request_irq(unsigned int irq,...224,能够从头文件include/asm-386/irq.h中得到解释 自己主动检測IRQ号 内核帮助下的探測 unsigned long probe_irq_on...它保存了处理器进入中断代码之前的处理器上下文快照 中断处理例程应该返回一个值。用来指明是否真正处理了一个中断。假设处理例程发现其设备的确须要处理,则应该返回IRQ_HANDLED。否则。...执行处理例程 当内核收到中断时,全部已注冊的处理例程都将被调用 一个共享中断处理例程必须可以将要处理中断和其它设备产生的中断区分开来 /proc接口和共享的中断 在系统上安装共享的中断处理例程不会对

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Linux内核17-硬件如何处理中断和异常

1 高级可编程中断控制器-APIC 之前,我们主要考虑的单处理器系统,如果是多处理器系统,主PIC控制器的INTR管脚是如何接到CPU上的?我们接下来讨论这个话题。...与8259A中断控制器不同,管脚编号不再具有优先级:重定向表中的每一项都可以被独立设置中断向量和优先级,目的处理器以及处理器如何处理中断。...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。...目前,大部分的单核系统也都包含一个I/O-APIC芯片,可以使用两种不同的方式配置它: 当一个标准的8259A类型的外部PIC使用。...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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ARM中断处理过程

以s3c2440  ARM9核为例: 一:s3c2440 ARM处理器特性:   1、S3C2440支持60个中断源,含子中断源;   2、ARM9采用五级流水线方式;    3、支持外部中断和内部中断...EINTMASK:这个简单,是屏蔽中断用的,也就是说位为1时,此次中断无效。 2.2 内部中断寄存器             内部中断有8个寄存器。...INTPND:中断优先级仲裁器选出优先级最高中断后,这个中断在INTPND寄存器中的相应位被置1,随后,CPU进入中断模式处理它。同一时间内,此寄存器只有一位被置1。            ...三、中断处理流程  1、中断控制器汇集各类外设发出的中断信号,然后通知CPU。     2、CPU保存当前程序的运行环境,然后调用中断服务程序(ISR),来处理中断。     ...3、在ISR中通过读取外设的相关的寄存器来识别中断的类型,并进行相应的处理。     4、清除中断:通过读写相关中断控制寄存器和外设相关寄存器来实现。

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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内核硬中断中断的原理和实现

如果中断的线是激活的,中断控制器就把电信号发送给处理器的某个特定引脚。处理器于是立即停止自己正在做的事,跳到中断处理程序的入口点,进行中断处理。...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。...如果有待处理的软中断,do_softirq()会循环遍历每一个,调用它们的相应的处理程序。 在中断处理程序中触发软中断是最常见的形式。...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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