4.一旦知道了发生缺页中断的虚拟地址，操作系统会检查地址是否有效，并检查读写是否与保护权限一致，不过不一致，则向进程发一个信号或者杀死该进程。...7.当磁盘中断发生时，表明该页已经被装入，页表已经更新可以反映他的位置，页框也标记位正常状态。 8.恢复发生缺页中断指令以前的状态，程序计数器重新指向这条指令。...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:
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和践踏，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。...当进程访问这些没有建立映射关系的虚拟内存时，处理器自动触发一个缺页异常。 缺页中断：在请求分页系统中，可以通过查询页表中的状态位来确定所要访问的页面是否存在于内存中。...每当所要访问的页面不在内存时，会产生一次缺页中断，此时操作系统会根据页表中的外存地址在外存中找到所缺的一页，将其调入内存。...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和处理缺页中断信号 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
缺页中断发生在系统对虚拟地址转换成物理地址的过程中。如果对应的页目录或者页表项没有对应有效的物理内存，则会发生缺页中断。 系统在初始化的时候注册了缺页中断的处理函数。中断号是14。...jmp 2f 1: call _do_wp_page // 出栈，返回中断，会重新执行异常指令 2: addl $8,%esp pop %fs pop %es...pop %ds popl %edx popl %ecx popl %eax iret 缺页中断的具体处理函数是。...do_no_page // 缺页处理，进程的内容还没有加载到内存，访问的时候导致缺页异常 void do_no_page(unsigned long error_code,unsigned long address...最后重新执行触发缺页中断的地址。这时候可以找到对应的内容了。
缺页异常被触发通常有两种情况—— 程序设计的不当导致访问了非法的地址 访问的地址是合法的，但是该地址还未分配物理页框. 下面解释一下第二种情况，这是虚拟内存管理的一个特性。...由于程序的局部性原理，程序在一定时间内所访问的内存往往是有限的，因此内核只会在进程确确实实需要访问物理内存时才会将相应的虚拟内存区域与物理内存进行关联(为相应的地址分配页表项，并将页表项映射到物理内存)，也就是说这种缺页异常是正常的...，而第一种缺页异常是不正常的，内核要采取各种可行的手段将这种异常带来的破坏减到最小。...缺页异常的处理函数为do_page_fault()，该函数是和体系结构相关的一个函数，缺页异常的来源可分为两种，一种是内核空间(访问了线性地址空间的第4个GB)，一种是用户空间(访问了线性地址空间的0~
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。...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。...softirq机制 中断下半部 由 softirq（软中断） 机制来实现的，在Linux内核中，有一个名为 softirq_vec 的数组，如下： static struct softirq_action...Linux通过 __softirq_active 这个字段得知哪种softirq需要执行（只需要把对应位设置为1）。...在Linux内核中有两种tasklet，一种是高优先级tasklet，一种是普通tasklet。
[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...pre-cpu的中断栈，还是使用IST的中断栈; type表示所中断是何种类型，目前有以下四种： enum { GATE_INTERRUPT = 0xE, //中断门 GATE_TRAP...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
通过《Linux进程的内存管理之malloc和mmap》我们知道，这两个函数只是建立了进程的vma，但还没有建立虚拟地址和物理地址的映射关系。...当进程访问这些还没建立映射关系的虚拟地址时，处理器会自动触发缺页异常。 ARM64把异常分为同步异常和异步异常，通常异步异常指的是中断（可看《上帝视角看中断》），同步异常指的是异常。...如果是写访问，用alloc_zeroed_user_highpage_movable分配新的物理页，并用０填充，然后映射到虚拟页上去 如果是先读后写访问，则会发生两次缺页异常：第一次是匿名页缺页异常的读的处理...（虚拟页到0页的映射），第二次是写时复制缺页异常处理。...由于内存和磁盘的读写性能差异较大，Linux会在内存充裕时将空闲内存当作swap cache，用来缓存磁盘数据，以提高I/O性能。相对的在内存紧张时Linux会将这些缓存回收，将脏页回写到磁盘中。
前言： 在研究Linux调用C Main入口的时候，发现它居然使用缺页异常来调用间接调用的Main，感觉有点不可思议。...frame #0: 0x00000000004016b0 error: memory read failed for 0x401600 什么是缺页异常： 当前指令要访问的内存不存在，或者无法读写内存。...DECLARE_IDTENTRY_RAW_ERRORCODE(X86_TRAP_PF, exc_page_fault); 通过中断符：X86_TRAP_PF。...exc_page_fault函数处理了这个缺页异常，让它能够访问用户态的第一个地址，也就是Glibc前面的_start函数，从而顺利的访问C Main。
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....将中断号压入栈中; (不同中断号的中断对应不同的中断服务程序入口) 2....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.
缺页中断（英语：Page fault，又名硬错误、硬中断、分页错误、寻页缺失、缺页中断、页故障等）指的是当软件试图访问已映射在虚拟地址空间中，但是目前并未被加载在物理内存中的一个分页时，由中央处理器的内存管理单元所发出的中断...缺页中断的次数 中断次数=进程的物理块数×页面置换次数。 缺页中断的顺序 缺页中断发生时的事件顺序如下： 1) 硬件陷入内核，在内核堆栈中保存程序计数器。...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....在指令执行期间产生和处理缺页中断信号 2. 一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断 3. 缺页中断返回时，执行产生中断的那一条指令，而一般的中断返回时，执行下一条指令 2....M=3时，缺页中断9次。缺页中断率9/12*100% = 75%。
这篇文章以按键为例子讲解linux的中断原理，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的中断原理： 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）。
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。 中断向量表是中断号和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）硬中断和软中断的区别 软中断是执行中断指令产生的，而硬中断是由外设引发的。 硬中断的中断号是由中断控制器提供的，软中断的中断号由指令直接指出，无需使用中断控制器。...但一个软中断不会抢占另一个软中断，唯一可以抢占软中断的是硬中断。
一、内核中断初始化 文件：kernel\init\main.c。...Linux内核中断初始化流程如下： start_kernel()-> init_IRQ()-> irqchip_init()-> of_irq_init(...__irqchip_of_table) ## 扫描和初始化设备树中的中断控制器("interrupt-controller") __irqchip_of_table在RK3399中断控制器GICv3初始化时赋值...二、中断控制器初始化 文件：drivers/irqchip/irq-gic-v3.c。...gic_of_init : gic_of_init } 2、gic_handle_irq() 功能：该函数通过读取ICC_IAR1_EL1寄存器获取INTID，根据INTID判断对应的中断，调用相关的中断处理函数
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）。 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。...因此，在本章中，我们简单介绍硬件中断的基本原理，然后结合中断的基本原理讨论如何虚拟化中断芯片。...图2 基于PIC的虚拟中断过程 具体步骤如下： 1）虚拟设备向虚拟中断芯片PIC发送中断请求，虚拟PIC记录下虚拟设备的中断信息。
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）。 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。...KVM: Add support for in-kernel PIC emulation linux.git/drivers/kvm/i8259.c void kvm_pic_set_irq(void...= -1) returnvector; … } linux.git/drivers/kvm/i8259.c int kvm_pic_read_irq(struct kvm_pic *s)
软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。...1.为什么要软中断 编写驱动的时候，一个中断产生之后，内核在中断处理函数中可能需要完成很多工作。但是中断处理函数的处理是关闭了中断的。也就是说在响应中断时，系统不能再次响应外部的其它中断。...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。...在linux系统的进程数据结构里，有这么一个数据结构 #define preempt_count()(current_thread_info()->preempt_count)， 利用preempt_count...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！
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。...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。...ID32~ID1019：这 988 个 ID 分配给 SPI，像 GPIO 中断、串口中断等这些外部中断 ，至于具体到某个 ID 对应哪个中断那就由半导体厂商根据实际情况去定义了。...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。
作者简介 韩传华，就职于南京大鱼半导体有限公司，主要从事linux相关系统软件开发工作，负责Soc芯片BringUp及系统软件开发，乐于分享喜欢学习，喜欢专研Linux内核源代码。...前面讲到过写时复制缺页异常（ＣＯＷ）,一般用于父子进程之间共享页，而我们会常见一种缺页异常是匿名映射缺页异常，今天我们就来讨论下这种缺页异常，让大家彻底理解它。...注：本文使用linux-5.0内核源代码。文章分为以下几节内容： １．匿名映射缺页异常的触发情况 ２．０页是什么？为什么使用０页？...一，匿名映射缺页异常的触发情况 前面我们讲解了什么是匿名页，那么思考一下什么情况下会触发匿名映射缺页异常呢？...而如果是先读访问一页然后写访问这一页，则会发生两次缺页异常：第一次是匿名页缺页异常的读的处理，第二次是写时复制缺页异常处理。 (END)
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。...在linux中可以通过/proc/interrupts查看当前系统中所有中断的统计信息，在/proc/irq/xxx(中断号)下面，可以看到该中断的详细信息。...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。
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。...更多介绍请参看 Linux 内核源代码自带的文档：linux-4.14/Documentation/IRQ-affinity.txt /proc/irq/{IRQ}/smp_affinity /proc...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。...如果低优先级中断处于 active 状态，是不可以被抢占的，这是前后关系。抢占只存在于同时是pending 状态的时候。 Linux 为什么中断不允许休眠？...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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