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笔记 Lab4: Traps | 中断陷阱

A: "He110 World"; 0x726c6400; 不需要,57616 的十六进制是 110,无论端序(十六进制内存中的表示不是同个概念) Q: 在下面的代码中,'y=' 之后会答应什么?...按照如下原型添加系统调用 sigalarm sigreturn(具体步骤不再赘述): int sigalarm(int ticks, void (*handler)()); int sigreturn...alarm_interval:时钟周期,0 为禁用 alarm_handler:时钟回调处理函数 alarm_ticks:下一次时钟响起前还剩下的 ticks 数 alarm_trapframe:时钟中断时刻的...trapframe,用于中断处理完成后恢复原程序的正常执行 alarm_goingoff:是否已经有一个时钟回调正在执行且还未返回(用于防止在 alarm_handler 中途闹钟到期再次调用 alarm_handler...这样从原本程序执行流的视角,就是不可感知的中断了。 编译运行: $ alarmtest test0 start .............alarm!

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Linux内核硬中断中断的原理实现

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。...二、开关 (1)硬中断的开关 简单禁止激活当前处理器上的本地中断: local_irq_disable(); local_irq_enable(); 保存本地中断系统状态下的禁止激活: unsigned

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Linux中断机制:硬件处理,初始化中断处理

4、 在linux定义的common_interrupt接口中,执行完中断执行环境建立后,会进入generic interrupt layer执行,其首先通过vector查找到irq对应的irq_desc...对应I/O APIClocal APIC的组合,其连接方式见下图 ? 针对X86中断控制器硬件linux对这些硬件的初始化,在《interrupt in linux》中有很详细的描述。...4、 如果该中断优先级高于当前CPU正在执行的中断,且当前CPU没有屏蔽中断(按照X86LINUX的实现,这时是屏蔽了中断的),则该高优先级中断中断当前正在执行的中断(置ISR位,并开始执行),低优先级中断会在高优先级中断完成后继续执行...CPU在程序执行中产生)统一编号,每个CPU核心内部,中断/异常vector所以一一对应的;但是在各个不同的CPU核心上,相同的vector可以对应不同的中断(至少对于linux的设置,异常还是使用相同的...内核关键数据结构相关初始化 对X86 CPU,Linux内核使用全局idt_table来表达当前的IDT,该变量定义在traps.c gate_desc idt_table[NR_VECTORS]

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Linux虚拟内存缺页中断

Linux虚拟内存地址空间 为了防止不同进程同一时刻在物理内存中运行而对物理内存的争夺践踏,采用了虚拟内存。 虚拟内存技术使得不同进程在运行过程中,它所看到的是自己独自占有了当前系统的4G内存。...,只是建立好虚拟内存磁盘文件之间的映射就好(叫做存储器映射),等到运行到对应的程序时,才会通过缺页异常,来拷贝数据。...操作系统中的缺页中断 malloc()mmap()等内存分配函数,在分配时只是建立了进程虚拟地址空间,并没有分配虚拟内存对应的物理内存。...缺页本身是一种中断,与一般的中断一样,需要经过4个处理步骤: 1、保护CPU现场 2、分析中断原因 3、转入缺页中断处理程序进行处理 4、恢复CPU现场,继续执行 但是缺页中断是由于所要访问的页面不存在于内存时...,由硬件所产生的一种特殊的中断,因此,与一般的中断存在区别: 1、在指令执行期间产生处理缺页中断信号 2、一条指令在执行期间,可能产生多次缺页中断 3、缺页中断返回是,执行产生中断的一条指令,而一般的中断返回是

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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...IDT 中断描述符表本身的存储 IDT 中断描述符表的物理地址存储在IDTR寄存器中,这个寄存器存储了IDT的基地址长度。...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...idt3.jpg 硬件中断的实现 硬件中断的IDT初始化调用流程 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

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Linux内核22-软中断tasklet

这对于时间苛刻的应用来说,这是一个很重要的属性,尤其是那些要求中断请求必须在毫秒级别响应的应用。 Linux2.6内核使用两种手段满足这项挑战:软中断tasklet,还有工作队列。...2 软中断 Linux2.6内核中,软中断的数量比较少。对于多数目的,这些tasklet足够了。因为不需要考虑重入,所以简单易用。...事实上,只使用了6类软中断,如下表所示: 表4-9 Linux2.6中使用的软中断中断 优先级 描述 HI_SOFTIRQ 0 处理高优先级的tasklet TIMER_SOFTIRQ 1 定时器中断...Linux中断处理程序总是从索引0开始执行。 2.1 软中断使用的数据结构 软中断的主要数据结构是softirq_vec数组,包含类型为softirq_action的32个元素。...这在Linux内核中是禁止的,因为其可延时函数的执行都是串行的。所以,在此需要禁止软中断。 清除正在执行的软中断对应掩码位。 执行local_irq_enable()使能中断

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中断中断_软中断中断的优先级

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。...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。...开关 (1) 硬中断的开关 简单禁止激活当前处理器上的本地中断: local_irq_disable(); local_irq_enable(); 保存本地中断系统状态下的禁止激活: unsigned

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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....而第二部分开中断情况下的进行的处理过程一般是由tasklet机制来完成的. tasklet是由软中断引出的, 内核定义了两个软中断掩码HI_SOFTIRQTASKLET_SOFTIRQ(两者优先级不同...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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中断机制中断描述符表、中断异常的处理

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网络编程中的一些概念性问题...所有256 种中断可分为两大类:异常中断。异常又分为故障(Fault)、陷阱(Trap)夭折(Abort),它们的共同特点是既不使用中断控制器,又不能被屏蔽。...非屏蔽中断的向量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 的向量对应于异常非屏蔽中断。...3.陷阱门(Trap gate) 其类型码为111,与中断门类似,其唯一的区别是,控制权通过陷阱门进入处理程序时维持IF 标志位不变,也就是说,不关中断。...4.系统(调用)门(System gate) 这是Linux 内核特别设置的,用来让用户态的进程访问Intel 的陷阱门,因此,门描述符的DPL 为3。

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中断异常

3 中断异常 Intel官方文档将中断异常分类为: 中断: 可屏蔽中断 所有I/O设备发出的IRQ都能产生可屏蔽中断。屏蔽掉的中断中断控制器忽略其存在。...Trap 陷阱指令造成的异常。陷阱同Fault一样,因为没有破坏内核态栈中的任何东西,异常处理程序终止后,可以继续执行eip寄存器中的指令。...可编程错误一般被当作陷阱-trap处理,通常被称为软件中断。这类异常一般有两种作用:系统调用告知调试器某个事件。 中断或异常使用一张中断向量表进行管理,编号为0-255。...非可屏蔽中断异常编号是固定的;而可屏蔽中断是不固定的,可以通过对中断控制器进行编程进行修改。 4 中断请求线-IRQ 硬件设备可编程中断控制器之间使用中断请求线(IRQ)进行连接。...Intel默认的中断向量表是从IRQ32开始的,也就是说,前32个中断号已经被不可屏蔽中断保留中断所占用。IRQ线向量表之间的对应关系可以通过给中断控制器发送合适的I/O指令进行修改。

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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。...中断上下部:为了是程序运行得快完成的工作量多,将中断处理分为两部分,上半部下半部,其中,上半部(中断处理程序):接收到中断,立马要执行的程序,只做有严格时限的工作。下半部:允许稍后完成的工作。...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)。...&pins_desc[0]:用于共享中断线,请求中断卸载中断会用到。

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Linux内核中断顶半部底半部的理解

在大多数真实的系统中,当中断到来时,要完成的工作往往并不会是短小的,它可能要进行较大量的耗时处理。   下图描述了Linux内核的中断处理机制。...为了在中断执行时间尽量短中断处理需完成的工作尽量大之间找到一个平衡点,Linux中断处理程序分解为两个半部:顶半部底半部。 ?   ...尽管顶半部、底半部的结合能够善系统的响应能力,但是,僵化地认为Linux设备驱动中的中断处理一定要分两个半部则是不对的。如果中断要处理的工作本身很少,则完全可以直接在顶半部全部完成。   ...其他操作系统中对中断的处理也采用了类似于 Linux的方法,真正的硬件中断服务程序都斥尽量短。...在Linux内核中,用 softing_action结构体表征一个软中断,这个结构体包含软中断处理函数指针传递给该函数的参数。

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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。...LAPICI/O APIC都接到中断总线上,通过总线进行通信。所以在虚拟化场景下,需要虚拟LAPICI/O APIC两个组件。...除次之外,Intel还在Guest模式下实现了部分中断芯片的逻辑,用于中断评估递交。

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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。...单片8259A可以连接8个外设的中断信号线,可以多片级联支持更多外设。 8259ACPU的连接如图5所示。...从CPU向8259A发送ICWOCW,从8259A向CPU传送8259A的状态以及中断向量号,都是通过数据总线传递的。...8259ACPU之间的中断信号的通知使用专用的连线,8259A的管脚INTR(interrupt request)INTA(interrupt acknowledge)分别与处理器的INTRINTA...读者不要将屏蔽CPU通过cli命令关中断混淆,CPU关中断时,中断还会发送给CPU,只是在关中断期间CPU不处理中断

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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。...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。...preempt_count的8~23位记录中断处理软件中断处理过程的计数。如果有计数,表示系统在硬件中断或者软件中断处理过程中。...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!...处理软中断内核线程 之前我说到不能让CPU长时间来处理中断事务,这样会影响系统的响应时间,严重影响用户系统之间的交互式体验。

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