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IO中断原理

前言 在Windows内核原理-同步IO与异步IO和《高性能网络通讯原理》两篇文章中,都出现了中断这两个字。本篇文章会对中断操作的原理进行说明。...中断类型 中断分为硬件中断和软件中断。 硬件中断 硬件中断即为硬件发出的中断信号,如I/O中断和硬件失效中断。 I/O中断:由I/O控制器产生,用于发送信号通知操作完成等信号。...硬件失效中断:如掉电或存储器奇偶错之类的故障。 软件中断 软件中断即为非硬件发出的中断信号,如程序中断和时钟中断。 程序中断:一些指令产生的异常(如算数移除、除数为0等)。...I/O中断流程 本篇文章还是主要解释前几篇文章提到的I/O中断进行解释说明,因此仅以I/O中断举例,但是中断的原理和流程都是相似的。 I/O中断通过中断处理器执行中断操作。...也可能不是立即,比如同时存在多个中断,则根据实际的中断算法决定,是按中断先后顺序执行中断操作,还是按中断优先级执行。 I/O中断时硬件中断,需要硬件支持来接收中断信号。

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单片机IO控制方式(UART中断和DMA中断的区别)

目录 1、程序循环检测方式 2、中断驱动方式 3、直接内存访问方式 ---- 单片机I/O设备的控制方式主要有三种:程序循环检测、中断驱动和直接内存访问。...当所需的I/O操作完成时,相应的设备就会向CPU发出一个中断,系统在中断处理程序当中,如果发现还有数据需要处理,就再次启动I/O 操作。...接下来是一些后继处理,先向中断控制器发出一个确认信号,然后结束中断处理程序,返回到被中断的那个任务。...因此,在中断处理程序里面,已经没有什么实质性的工作,先是向中断控制器发出一个确认信号,然后唤醒刚才被阻塞的任务。 ? 采用DMA控制方式,最大的优点是减少了中断的次数。...原本每打印一个字符,都要产生一次中断,而现在当所有的字符都打印完后,才会产生一个中断,这样就减少了中断处理的开销。

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IO模型梳理-从操作系统到应用层

写在前面 IO模型是编程语言和软件开发中重要的知识。本篇从IO模型这个切入点横向梳理了从操作系统到应用层IO模型相关知识。...模型: 同步阻塞IO; 同步非阻塞IO; 同步多路复用IO; 信号驱动IO; 异步IO; 同步和异步描述的是用户线程与内核交互方式,前四种都是同步,只有最后一种是异步。...了解完了操作系统层面的IO模型,在应用层讨论IO模型往往是在Nginx,Netty这种角度去讨论了,讨论最多的也是多路复用这种模式,先从Reactor模型说起。...每个worker进程都是相互独立的,不需要加锁,互相之间不受影响,一个进程异常退出,其他进程还在工作,服务不会中断。 nginx采用多路复用IO模型,支持epoll,poll,select。...IO优化 了解了操作系统和应用层层面的IO模型和原因,针对于IO密集型程序存在哪些优化原则呢? 增加缓存,减少磁盘的访问次数。

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Linux驱动实践:中断处理函数如何【发送信号】给应用层

大家好,我是道哥,今天我为大伙儿解说的技术知识点是:【中断程序如何发送信号给应用层】。 最近分享的几篇文章都比较基础,关于字符类设备的驱动程序,以及中断处理程序。...今天这篇文章,主要还是以代码实例为主,把之前的两个知识点结合起来: 在中断处理函数中,发送信号给应用层,以此来通知应用层处理响应的中断业务。...1 的处理函数:myirq_handler(); 创建设备节点 /dev/mydev; 这里的中断号1,是键盘中断。...因为它是共享的中断,因此当键盘被按下的时候,操作系统就会依次调用所有的中断处理函数,当然就包括我们的驱动程序所注册的这个函数。...到应用层,因此驱动程序需要知道应用程序的进程号(PID)。

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《一个操作系统的实现》笔记(3)--中断IO保护

例如:当一个鼠标移动了,硬件鼠标中断现在的程序来处理鼠标移动(移动鼠标,等等)。中断导致控制权转移到一个中断处理程序。中断处理程序是处理中断的程序。每种类型的 中断都分配了一个中断号。...由中断指令引起的中断称为软中断。DOS使 用这些类型的中断来实现它的API。 许多中断处理程序当它执行完成时,将控制权返回给被中断的程序。它 们恢复寄存器,里面的值与中断发生之前的值相同。...call io_delay out 0A0h, al ; 从8259, ICW1....call io_delay mov al, 028h ; IRQ8 对应中断向量 0x28 out 0A1h, al ; 从8259, ICW2....call io_delay ;... 中断或异常发生时的堆栈 ? ---- 保护模式下的I/O 保护模式下对I/O做了限制,用户进程如果不被许可是无法进行I/O操作的。

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对atbus的小数据包的优化

/s 165K/s Linux+本地回环+ipv6+动态缓冲区(ptmalloc) 1 8-16384字节 95%/100% 5.6MB/28MB 484MB/s 82.6K/s Linux+本地回环+...280MB 96MB/s 12K/s Linux+跨机器转发+ipv4 2(仅一个连接压力测试) 4KB 13%/100% 280MB 92MB/s 23K/s Linux+跨机器转发+ipv4 2(...40%/73% 280MB 1.30MB/s 333K/s Linux+共享内存 3(仅一个连接压力测试) 2KB 43%/93% 280MB 1.08GB/s 556K/s Linux+共享内存 3...优化实现 合包的话最简单的就是在io_stream_send里坐点手脚。原先这个函数每调用一次都会调用uv_write。...然后每次写出时给connection加WRITING标记,写完的回调之后移除,如果调用io_stream_send的时候有WRITING标记,则往write队列里加,但不执行实际写操作,如果没有就执行实际写操作

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Linux驱动实践:一起来梳理【中断】的前世今生(附代码)

目录 Linux 中断的知识点梳理 中断的分类 中断号和中断向量 中断服务程序ISR 上半部分和下半部分 中断处理的注册和注销 API 实操:捕获键盘中断 示例代码 驱动程序传参 IO编址:IO端口和IO...大家好,我是道哥,今天我为大伙儿解说的技术知识点是:【Linux 中断的注册和处理】。 在前两篇文章中,描述的是在应用层如何调用驱动函数来控制GPIO,以及在驱动中如何发送发送信号给应用层。...比如:在驱动程序中不停的读取GPIO口的状态,一旦发生变化,就把新的电平状态通过信号发送到应用层。 这样的方式称作:轮询。...地址:IO端口和IO内存 这是读取 IO 外设的两种不同方式。...在实际的项目中,如果要把中断信息通知到应用层,可以通过上一篇文章介绍的发送信号来实现,或者通过其他的回调机制也可以。

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【单片机入门】(四)应用层软件开发的单片机学习之路-----ESP32开发板PWM控制电机以及中断的使用

中断 在上面讲完PWM之后,我们再来讲一下中断,以及中断的一个实际案例。...中断,顾名思义,是在程序执行期间,遇到某一个事件的时候,将暂停手上的工作先去执行某一件事情,这个事情则是我们中断当下工作,去执行的事情,这个动作,称之为中断。...在Arduino中,我们可以使用attachInterrupt函数来进行对引脚增加中断以及使用detachInterrupt来移除中断, attachInterrupt函数需要三个参数,第一个为中断需要使用的引脚...pin,第二个为中断触发的函数,第三个为中断的类型,对于ESP32的中断,在Arduino中,其方法名前面必须加一个IRAM_ATTR标记其为中断函数,第一个函数中的digitalPinToInterrupt..., 第四种是下降,当电平由高到低时会触发中断函数, 第五种是电平处于高电平时会触发中断函数。

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【单片机入门】(四)应用层软件开发的单片机学习之路-----ESP32开发板PWM控制电机以及中断的使用

作者:陈显达 原文标题:【单片机入门】(四)应用层软件开发的单片机学习之路-----ESP32开发板PWM控制电机以及中断的使用 原文链接:https://www.cnblogs.com/1996-Chinese-Chen...中断 在上面讲完PWM之后,我们再来讲一下中断,以及中断的一个实际案例。...中断,顾名思义,是在程序执行期间,遇到某一个事件的时候,将暂停手上的工作先去执行某一件事情,这个事情则是我们中断当下工作,去执行的事情,这个动作,称之为中断。...pin,第二个为中断触发的函数,第三个为中断的类型,对于ESP32的中断,在Arduino中,其方法名前面必须加一个IRAM_ATTR标记其为中断函数,第一个函数中的digitalPinToInterrupt..., 第四种是下降,当电平由高到低时会触发中断函数, 第五种是电平处于高电平时会触发中断函数。

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驱动开发(WDM)

IO管理 Ex,内存分配 Ke,内核对象调用函数,不能分页 Rtl,字符串内存操作 Zw、NT,文件和注册表操作 Ps,进程、线程 内核用户层数据交换 DO_BUFFERED_IO,内存小,效率低 DO_DIRECT_IO...状态,同步io、异步io、延迟io,IoCompleteRequest调用IoComplete函数 内存指针MdlAddress 、AssociatedIrp、SystemBuffer IoStartPacket...CPU一般用于代码量较少情况 删除锁,避免处理过程中设备被删除,IoAcquireRemoveLock、IoReleaseRemoveLock释放 内核交互 mmap(linux的方式,内核物理内存,应用层虚拟内存...,通过共享内存映射内核到文件上(磁盘交互的方式),实现应用层对内核的快速访问),windows可以参考wdm安装包sample中的video,mirror模块disp deviceIoControl createfile...,irql level中断处理级别 irql中断最高级别dirql处理中断 DISPATCH_LEVEL级别处理dpc队列 APC_LEVEL处理回调apc PASSIVE_LEVEL处理driverentry

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DPDK之PMD原理

图4. uio设备 打开uio设备 这时,应用层已经可以使用uio设备了。DPDK的应用层代码,会打开uioX设备。在函数pci_uio_alloc_resource中, ? 图5....设置中断信息 ? 图8. 注册中断 当打开uio设备时,igb_uio注册了一个中断。这时大家应该有个疑问,PMD不是用户态轮询设备吗?为什么还要申请中断,注册中断处理函数呢?...这是因为,即使应用层可以通过uio来实现设备驱动,但是设备的某些事件还是需要内核进行响应,然后通知应用层。当然,现在的中断处理已经非常简单了。 ?...使用信号异步通知async_queue队列中的进程;目前DPDK没有使用异步IO的方式,所有对于DPDK的PMD来说,只有前两个语句有用。...应用层uio初始化 在pci_uio_alloc_resource中,主要是打开dpdk要管理的uio设备 ? 图13. 打开ui设备 同时,DPDK还需要把PCI设备的BAR映射到应用层

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关于Delay函数的思考

标志,该时间标志位在50微秒(暂定)的定时器中断中递增,当达到计时时间要求后就传递给响应的需要延 时的任务,然后该变量清零。...************************************************ * 函数描述:按键事件结构体初始化 * 形参:按键事件结构体指针 * 返回值:无 * 调用者:应用层...******************************************************************* void IO_First_Mod_Scan(_KEY_EVENT...(_KEY_EVENT *key_x); void Key_Time_Sum(_KEY_EVENT *key_x); #endif /*KEY_H_*/ 中断程序在此略过,因为中断中关于按键的部分仅仅是调用...在CPU上电后首先调用IO_First_Mod_Scan()函数用来设置按键的初始状态,然后再在主函数中调用Key_Scan()既可。

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DPDK之PMD原理

查看/dev目录,可以发现对应的uioX设备,如下图: image.png打开uio设备 这时,应用层已经可以使用uio设备了。DPDK的应用层代码,会打开uioX设备。...为什么还要申请中断,注册中断处理函数呢?这是因为,即使应用层可以通过uio来实现设备驱动,但是设备的某些事件还是需要内核进行响应,然后通知应用层。当然,现在的中断处理已经非常简单了。...使用信号异步通知async_queue队列中的进程;目前DPDK没有使用异步IO的方式,所有对于DPDK的PMD来说,只有前两个语句有用。...其mmap的函数为uio_mmap,关键代码如下: image.png 至此,uio已经可以让PMD的应用层访问设备的大部分资源了。接下来,要转过去看看PMD的应用层。...image.png 下面就是PMD的应用层的驱动实现了。

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关于软中断

经常有朋友问起软中断的问题......话说我干了这么多年,还从未在VxWorks领域见过这个词儿,孤陋寡闻了 上网搜了一下,软中断应该是Linux的softirq吧,其典型应用就是中断的bottom half。...来代替ISR里不方便执行的部分程序吧 (如果我说的不对,欢迎指正,我装作没看见) 而VxWorks肯定提供了类似的机制,之前的文章里基本都介绍过,总结一个字,就是: Deferral (1) 例如在纯应用层...,当前台程序的某个工作耗时较长,又急于处理其它工作,就可以将这个耗时的工作扔给某个后台的daemon,我之前贴过一个例子 (2) 如果IO驱动的ISR里需要执行某个读写工作,VxWorks提供了isrDeferJobAdd...其中一个原因就是它把受限的操作交给后台的tExcTask了 (4) 应用层其实还可以使用OS提供的jobTaskWorkAdd(),它可以将工作交给后台的tJobTask任务 (5) 是不是有点麻烦?

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【Android 逆向】Android 进程注入工具开发 ( 系统调用 | Android NDK 中的系统调用示例 )

" 实现跨层访问 , 软中断是由软件发起的 , 不是由错误导致 ; 调用 read 方法 , 读取文件 , 触发了软中断 , 以 arm 为例 , 执行 SVC 指令 , 参数 0 , 在 R0 中可以设置另外的参数..., 该 R0 参数指定调用什么功能 ; 整个应用进程的控制权此时就交给了 驱动层 / 系统层 , 在这些底层具体执行了哪些操作 , 应用层是不知道的 ; arm 架构的 CPU 中软中断指令是 SVC...; x86 架构的 CPU 中软中断指令是 int ; 与 软中断 相对应的是 硬中断 ; 硬中断 是由 硬件产生 ; 二、Android NDK 中的系统调用示例 ---- 系统调用相关的头文件定义在...SYSCALL(_nr, _sys) #define __SC_COMP_3264(_nr,_32,_64,_comp) __SC_3264(_nr, _32, _64) #endif #define __NR_io_setup...0 #define __NR_io_destroy 1 #define __NR_io_submit 2 #define __NR_io_cancel 3 #define __NR_io_getevents

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TCP的KeepAlive探测详解

,间隔5秒后发送KeepAlive探测报文,但由于没有收到ACK,所以每间隔2秒再次发送KeepAlive,重试3次后,判定连接失败,在11秒时(应该发送第4个KeepAlive时)发送RST给对端,中断连接...那么当KeepAlive机制判断连接崩溃时,应用层如何得到通知呢?当连接正常关闭时,应用层可以得到可读事件通知,并且进行read操作时,返回结果为0——这也是服务端判断客户端关闭连接的方法。...在测试代码中,分别使用了select和epoll来进行io事件测试,其输出如下: ?...当KeepAlive中断连接时,其会设置socket错误,应用层通过getsockopt即SO_ERR可以获得该错误。 通过测试程序,我们只是学到了KeepAlive的使用方法。...其会唤醒等待在当前套接字的进程,且其IO事件是POLLERR。 ? 而在使用epoll_ctl添加监听fd时,内核会自动把EPOLLERR和EPOLLHUP加到监听事件中。

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