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. 于是整理一下~ 第一阶段 获取中断号 每个CPU都有响应中断的
锁，大家应该很熟悉了，用来避免竞争，实现同步。本文以 $xv6$ 为例来讲解锁本身是怎么实现的，废话不多说先来看一些需要了解的概念：
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。
中断，英文名为Interrupt，计算机的世界里处处都有中断，任何工作都离不开中断，可以说整个计算机系统就是由中断来驱动的。那么什么是中断？简单来说就是CPU停下当前的工作任务，去处理其他事情，处理完后回来继续执行刚才的任务，这一过程便是中断。
当中断被关闭（俗称关中断)了，CPU就不能响应其他的事件，如果这时有一个鼠标中断，要在下一次开中断时才能响应这个鼠标中断，这段延迟称为中断延迟。向current_tracer 文件写入 irqsoff字符串即可打开irqsoff来跟踪中断延迟。
阻塞同步有许多实现方式了：mutex, semaphore. 阻塞同步使用不当就可能造成死锁，活锁，优先级反转。
一、背景知识： （1）中断延迟:从中断触发到执行中断服务程序的第一条指令这段时间就是中断延迟时间。
1 PCIe中断 – PCI/PCIe设备中断都是level触发，并且请求信号为低电平有效 – PCI总线一般只有INTA#到INTD#的4个中断引脚，所以PCI多功能设备的func一般不会超过4个，但是共享中断除外
该文介绍了中断和异常的基本概念、分类，以及Linux 中中断和异常的处理方式，包括硬件中断、软件中断和异常的分类和处理。
从2005年我接触Linux到现在15年了，Linux中断系统的变化并不大。比较重要的就是引入了threaded irq：使用内核线程来处理中断。
要深入理解Linux内核中的同步与互斥的实现，需要先了解一下内联汇编：在C函数中使用汇编代码。
摸水了一周，准备在家里好好敲敲代码，赶赶稿子，正当我专心输出的时候，被老婆打断了。
POSIX.1-20001标准规定，所有的标准库函数都必须是可重入函数，除了以下这些：
中断是硬件和软件交互的一种机制，可以说整个操作系统，整个架构都是由中断来驱动的。中断的机制分为两种，中断和异常，中断通常为 $IO$ 设备触发的异步事件，而异常是 $CPU$ 执行指令时发生的同步事件。本文主要来说明 $IO$ 外设触发的中断，总的来说一个中断的起末会经历设备，中断控制器，$CPU$&$OS$ 三个阶段：设备产生中断，中断控制器接收和发送中断，$CPU$&$OS$ 来实际处理中断。
硬件逻辑设计为加电瞬间强行设置：CS=0xF000，IP=0xFFF0，CS:IP=0xFFFF0
中断控制是计算机发展中一种重要的技术，最初它是为克服对 I/O 接口控制采用程序查询所带来的处理器低效率而产生的。
如果需要多个进程合作来完成某个任务，那个可能会存在资源争用或者其他一些意想不到的问题，这个时候，就需要通过实现进程同步来防止问题的产生。
自旋锁是专为防止多处理器并发（实现保护共享资源）而引入的一种锁机制。自旋锁与互斥锁比较类似，它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。无论是互斥锁，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，也就说，在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。但是两者在调度机制上略有不同。对于互斥锁，如果资源已经被占用，资源申请者只能进入睡眠状态。但是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，“自旋”一词就是因此而得名。自旋锁在内核中大量应用于中断处理等部分（对于单处理器来说，防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式，即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位，不需要自旋锁）。
程序中断是指在计算机执行现行程序的过场中，出现某些急需处理的异常情况或特殊请求，CPU暂停中断现行程序，而专区对这些异常情况或特殊情况进行处理，在处理完毕后CPU又自动返回到现行程序的断点处，继续执行原程序。
由图可知程序会先由编译器编译成机器指令，运行之前先把程序放入内存，在内存中创建一个进程实体。一个进程实体(进程映像)由PCB、程序段、数据段组成。然后CPU从内存中取出指令，来运行程序。
NVIC中断相关的问题，NVIC在项目设计中有着举足轻重的作用，特别是程序较复杂，且中断比较多时。 实际应用中推荐：中断越少越好，中断频率越低越好，任务之间耦合度越低越好
在本系列的第一篇文章《实时性迷思(1)——快是优点么？》中，我们介绍了实时性的基本模型：
我们平时分享的µC/OS、FreeRTOS、RT-Thread、ThreadX这些都是实时操作系统（RTOS），那么有读者问：什么是分时操作系统，Linux属于实时操作系统吗？
视频教程汇总帖：https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=110519 本期视频教程为大家分享BSP驱动教程第12期 NVIC中断相关
前几天和一个在某研究所的发小聊天，他说：现在的航空、航天和导弹等武器装备中，控制系统几乎都是用单片机，而不是嵌入式系统。
论坛原始地址（持续更新）：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=99514 第11章 ThreadX中断优先级配置，含Base
论坛原始地址（持续更新）：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=99514 第14章 ThreadX调度锁，任务锁和中断锁（调
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。著有畅销书《深度探索Linux操作系统》（2013年出版）。
我发现学习 RTOS 是学习 Linux 内核的好方法。大有弯道超车的可能。 1. 任务堆栈 1.1 任务栈大小确定 1.2 栈溢出检测机制 2. 任务状态 3. 任务优先级 3.1任务优先级说明 3.2 任务优先级分配方案 3.3 任务优先级与终端优先级的区别 4. 任务调度 4.1 调度器 5. 临界区、锁与系统时间 5.1 临界区与开关中断 5.2 锁 5.3 FreeRTOS 系统时钟节拍和时间管理 一、 单任务系统（裸机） 主要是采用超级循环系统（前后台系统），应用程序是一个无限的循环，循环中调用
中断是指出现需要时， CPU暂停执行当前程序，转而执行新程序的过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的事务，此时， CPU暂时中止当前程序的执行转而处理这个事务，这个过程就叫做中断。
中断服务程序一般都是在中断请求关闭的条件下执行的,以避免嵌套而使中断控制复杂化。但是，中断是一个随机事件，它随时会到来，如果关中断的时间太长，CPU就不能及时响应其他的中断请求，从而造成中断的丢失。因此，Linux内核的目标就是尽可能快的处理完中断请求，尽其所能把更多的处理向后推迟。例如，假设一个数据块已经达到了网线，当中断控制器接受到这个中断请求信号时，Linux内核只是简单地标志数据到来了，然后让处理器恢复到它以前运行的状态，其余的处理稍后再进行（如把数据移入一个缓冲区，接受数据的进程就可以在缓冲区找到数据）。因此，内核把中断处理分为两部分：上半部（tophalf）和下半部（bottomhalf），上半部（就是中断服务程序）内核立即执行，而下半部（就是一些内核函数）留着稍后处理。
在写文章之前，分享一下今晚看伟东山老师的直播收获心得。我自身是一个小菜鸟，第一次听QEMU模拟器软件，不过听完老师的介绍感觉这功能好强大，感觉都不用买硬件了来做实验的（不过还是建议买开发板来做实验，比较有感觉，因为它还是不能模拟出特别先进的芯片，以及无法模拟出类似于GPU等复杂的硬件，而且搞底层软件开发的，还是要有开发板来支持的；当然，当你手头不是宽裕的时候，这个时候QEMU还是可以派上一定的作用了，至少可以测试一般的外设功能的，还是很强大的，我自己也在摸索使用），这里有兴趣的小伙伴可以看这个教程--------http://wiki.100ask.org/100ask_imx6ul_qemu。同时也非常期待伟老师后期录制的新教学视频。
今天是我第一天上班的日子，我下了好大功夫才考上了帝国的公务员，根据我的成绩，我被分到了帝国网络部。
最近在公司维护的项目中碰到一个解决了定位很久的 bug , bug 找到的时候发现犯了很低级的错误——在中断处理函数中调用了 printf 函数，因为中断处理函数的调用了不可重入函数，导致中断丢失和系统位置错误，这里直接导致嵌入式 linux 系统应用进程中的所有线程停掉，进而导致看门狗进程得不到喂狗，设备重启。
FreeRTOS 的中断配置是一个很重要的内容，需要根据所使用的 MCU 来具体配置。这需要 了解 MCU 架构中有关中断的知识，本文结合 Cortex-M 的 NVIC 来讲解 STM32 平台下的 FreeRTOS 中断配置，分为如下几部分：
start_kernel是内核启动阶段的入口，通过单步调试，可以发现它是linux内核执行的第一个init，我们单步进入看看它做了哪些操作：
在多线程存在的环境中，除了堆栈中的临时数据之外，所有的数据都是共享的。如果我们需要线程之间正确地运行，那么务必需要保证公共数据的执行和计算是正确的。简单一点说，就是保证数据在执行的时候必须是互斥的。否则，如果两个或者多个线程在同一时刻对数据进行了操作，那么后果是不可想象的。
为了避免操作系统及其关键数据受到用户程序的破坏，通常需要将 CPU 的执行状态分成两种：用户态 与 核心态。
这三种模式的功耗是逐渐降低的，特别是待机模式，功耗特别低，最低只需要 2.2uA 左右的电流。停机模式是次低功耗的，其典型的电流消耗在 350uA 左右。最后就是睡眠模式了。根据最低电源消耗，最快启动时间和可用的唤醒源等条件，选择一种最佳的低功耗模式。
Linux内核的软中断("softirq")机制有些奇怪，在早期的Linux和处理机制下比较晦涩，且仅有极少的内核开发人员会直接接触软中断。然而它是内核的大多数重要处理的核心。在某些场景下，软中断会以一种不合时宜的方式出现。特别是内核的实时抢占补丁集经常会与软中断产生冲突，该补丁集的最新版本提供了一种解决产生软中断问题的方法，值得一看。
利用 mysql_random_load 工具连接MySQL写入数据时，性能非常非常低。
F103 在内核水平上搭载了一个异常响应系统，支持为数众多的系统异常和外部中断。其中系统异常有 8 个（如果把 Reset 和 HardFault 也算上的话就是 10 个），外部中断有 60 个。除了个别异常的优先级被定死外，其它异常的优先级都是可编程的。有关具体的系统异常和外部中断可在标准库文件 stm32f10x.h 这个头文件查询到，在 IRQn_Type 这个结构体里面包含了 F103 系列全部的异常声明。
操作系统的启动是个很令人好奇的话题，从按下计算机电源的那一刻，计算机从裸机开始呈现一个丰富的系统界面，这个从只有硬件逻辑到软件逻辑的过程是如何完成的？这里我们将从硬盘分区，三方协议，grub引导启动程序进行讲述，首先介绍硬盘MBR分区形式，然后介绍CPU，BIOS，系统的三方协议，讲述从CPU的硬件逻辑最终运行内核的软件逻辑的过程，最后介绍一下引导启动程序的发展，在grub这些引导启动程序中如何继续遵守三方协议。
完整教程下载地址：http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=86980 第21章 STM32H7的NVIC中断分组和配置（重
最近项目开发需要用到ucos，之前有听说过，但没用过，之前一直从事的与Linux相关的开发工作，基于应用的学习，所以本文偏向于应用的认知，只具备以下的认知即可进行开发啦，OS，其实都差不多。
中断就是系统正在处理某一个正常事件，忽然被另一个需要马上处理的紧急事件打断，系统转而处理这个紧急事件，待处理完毕，再恢复运行刚才被打断的事件。 无论在单片机开发还是嵌入式开发中，中断都是一个非常重要的概念。而重要的原因，是中断的概念符合我们普世生活的场景。 你正在上班努力编程，却有一通电话打了进来，而不得不停止工作，接通完电话后，发现只是外卖到了楼下，这时候你又恢复到工作的状态，这是短期中断。 你本科毕业，因为第一年的工作经验的优先级高于考研所以你去找了份工作，干了一年后，去考研，回到学校继续学习，对你的学业来说，这也是中断，无非是中断处理时间长而已。 本文将会介绍嵌入式开发中，中断管理的概念，及基于RTOS的一些例子。
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