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Linux系统中断的硬件框架

资料下载 coding无法使用浏览器打开，必须用git工具下载： git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git...查看中断状态、清中断 3.3.3 GIC ARM体系结构定义了通用中断控制器（GIC），该控制器包括一组用于管理单核或多核系统中的中断的硬件资源。...它使软件能够屏蔽，启用和禁用来自各个中断源的中断，以（在硬件中）对各个中断源进行优先级排序和生成软件触发中断。它还提供对TrustZone安全性扩展的支持。...判断中断状态、清中断 3.4.2 GIC ARM体系结构定义了通用中断控制器（GIC），该控制器包括一组用于管理单核或多核系统中的中断的硬件资源。...它使软件能够屏蔽，启用和禁用来自各个中断源的中断，以（在硬件中）对各个中断源进行优先级排序和生成软件触发中断。它还提供对TrustZone安全性扩展的支持。

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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。...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。...；完成EOI等硬件相关操作；并完成中断处理的相关控制。...4、在外设/驱动中断处理函数层次往往也有中断使能的功能，比如启用了NAPI的网卡，在中断处理函数开始执行的时候，往往会通过硬件功能关闭该中断，要在对应的软中断完成处理后才通过硬件功能使能该中断。...一般通过echo xxx > /proc/irq/xxx/affinity来完成调整，同时irq_balance一类软件可以用于完成中断的均衡。

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Linux BSP实战课（中断篇）：中断控制器的硬件实现

这里对中断在系统中的介绍会包括硬件原理、中断驱动解析、上半部与下半部、以及softirq, tasklet, workqueue等机制。...中断控制器 GIC 硬件原理 GIC，Generic Interrupt Controller。是ARM公司提供的一个通用的中断控制器。...GIC v3中断类别 GICv3定义了以下中断类型： SGI (Software Generated Interrupt)：软件触发的中断。...软件可以通过写 GICD_SGIR 寄存器来触发一个中断事件，一般用于核间通信，内核中的 IPI：inter-processor interrupts 就是基于 SGI。...中断类型硬件中断号 SGI 0-15 PPI 16-31 SPI 32-1019 reserved ...... LPI 8192-MAX

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Linux 多核下绑定硬件中断到不同 CPU

硬件中断发生频繁，是件很消耗 CPU 资源的事情，在多核 CPU 条件下如果有办法把大量硬件中断分配给不同的 CPU (core) 处理显然能很好的平衡性能。...，硬件设备主动打扰 CPU 的现象就可称为硬件中断。...所以中断是硬件主动的方式，比轮询（CPU 主动）更有效一些。好了，这里又有了一个问题，每个硬件设备都中断，那么如何区分不同硬件呢？不同设备同时中断如何知道哪个中断是来自硬盘、哪个来自网卡呢？...光有高级可编程中断控制器的硬件支持还不够，Linux 内核还必须能利用到这些硬件特质，所以只有 kernel 2.4 以后的版本才支持把不同的硬件中断请求（IRQs）分配到特定的 CPU 上，这个绑定技术被称为...更多介绍请参看 Linux 内核源代码自带的文档：linux-2.6.31.8/Documentation/IRQ-affinity.txt 如何使用先看看系统上的中断是怎么分配在 CPU 上的，很显然

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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...传统系统调用的实现这里所说的传统系统调用主要指旧的32位系统使用 int 0x80软件中断来进入内核态，实现的系统调用。...idt3.jpg 硬件中断的实现硬件中断的IDT初始化和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...，然后跳转到common_interrupt执行，可以看到这个common_interrupt是硬件中断的通用处理函数，它里面最主要的就是调用do_IRQ: __visible unsigned int

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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对中断的处理过程。...handler: 类型为 hw_interrupt_type 结构，表示IRQ线对应的硬件相关处理函数，比如 8259A中断控制器接收到一个中断信号时，需要发送一个确认信号才会继续接收中断信号的，发送确认信号的函数就是...action: 类型为 irqaction 结构，中断信号的处理入口。由于一条IRQ线可以被多个硬件共享，所以 action 是一个链表，每个 action 代表一个硬件的中断处理入口。...flags: 标志位，用于表示 irqaction 的一些行为，例如是否能够与其他硬件共享IRQ线。 name: 用于保存中断处理的名字。 dev_id: 设备ID。...next: 每个硬件的中断处理入口对应一个 irqaction 结构，由于多个硬件可以共享同一条IRQ线，所以这里通过 next 字段来连接不同的硬件中断处理入口。

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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....(另外, 这里如果开中断, 正在处理的这个中断一般也是会被阻塞的. 因为正在处理某个中断的时候, 硬件中断控制器上的这个中断并未被ack, 硬件不会发起下一次相同的中断.)...第四阶段开中断条件下的软中断上一阶段循环调用完当前所有被触发的中断处理函数后, do_softirq函数被调用, 开始处理软件中断....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内核硬中断软中断的原理和实现

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。...（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。...= TASK_RUNNING) wake_up_process(tsk); } 在下列地方，待处理的软中断会被检查和执行： a. 从一个硬件中断代码处返回时 b....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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Linux内核17-硬件如何处理中断和异常

在上一篇文章中，我们已经了解了中断和异常的一些概念，对于中断和异常也有了大概的理解。那么，系统中硬件到底是如何处理中断和异常的呢？本文我们就以常见的X86架构为例，看看中断和异常的硬件工作原理。...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。...对于某些异常，CPU控制单元也会产生硬件错误码，并将其压入内核态栈，然后再启动异常处理函数。下表是异常列表，列出了异常号，名称，类型等等。更多信息请参考Intel技术手册。...陷阱门同中断门类似，只是不会修改IF标志。 4 中断和异常的硬件处理现在，我们来探究一下CPU控制单元是如何处理中断和异常的。我们假设内核已经完成初始化，CPU工作在保护模式下。...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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Linux 中断子系统(二)：GIC 中断控制器

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。...③、SGI(Software-generated Interrupt)，软中断，由软件触发引起的中断，通过向寄存器 GICD_SGIR 写入数据来触发，系统会使用 SGI 中断来完成多核之间的通信。...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。...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。

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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。...3.当操作系统发现缺页中断时，尝试发现需要哪个虚拟页面。通常一个硬件寄存器包含了这些信息，如果没有的话操作系统必须检索程序计数器，取出当前指令，分析当前指令正在做什么。...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:

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硬中断和软中断_软中断和硬中断的优先级

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。...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。硬中断是可屏蔽的，软中断不可屏蔽。...= TASK_RUNNING) wake_up_process(tsk); } 在下列地方，待处理的软中断会被检查和执行： 1. 从一个硬件中断代码处返回时 2....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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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。...kernel 2.4 以后的版本才支持把不同的硬件中断请求（IRQs）分配到特定的 CPU 上，这个绑定技术被称为 SMP IRQ Affinity....“依次轮着把产生的中断给各个 CPU，还是说看哪个CPU有空就给哪个CPU来着”，让硬件处理这么复杂的逻辑有些不合适，实际上，GIC 的硬件是不会进行任何判断的，也不会集成任何的算法，它就是根据Interrupt...（硬件意义的），这时候CPU interface会向CPU assert 新的中断。...3、同优先级同是 pending 状态的中断，选择硬件中断号 ID 最小的一个发给CPU。

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单片机中断—外部中断

51系列单片机的中断共有5个，其中外部中断共占两个。外部中断主要通过单片机的引脚P3.3、P3.4接收外部脉冲或高低电平触发CPU中断。与外部中断有关的多功能寄存器为IE、IP、TCON。...P3.2是单片机的外部中断的输入端，当按键按下时，让单片机执行外部中断服务程序，在中断服务中完成对LED的控制。...这里没有设置INT0是下降沿触发中断或是低电平触发中断，原因是按键按下，不管产生不产生键抖现象，总能使INT0引脚产生1个下降沿和低电平。...1; //开启INT0中断 PX0 = 1; //INT0中断优先，可以省去 EA = 1; //开启总中断开关...在数码管动态显示电路中，为了节省硬件资源，可以在INT0口和P2口之间接入键盘，实现8只按键输入。

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Linux中断初始化

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

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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。...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。...对于软件虚拟的中断芯片而言，“引脚”只是一个变量。...图4 硬件虚拟化支持下的中断虚拟化过程 Intel从硬件层面对虚拟化进行了支持，实现了一个处于Guest模式的用于存储中断相关寄存器的virtual-APIC page。

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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。...CPU不可能为每个硬件都设计专门的管脚接收中断，管脚数量的限制、电路的复杂度、灵活度等方方面面都不现实，因此，需要设计一个专门管理中断的单元。...因为可以通过软件编程对其进行控制，比如当管脚收到设备信号时，可以编程控制其发出的中断向量号，因此，中断控制器又称为可编程中断控制器（programmable interrupt controller），...参数level即相当于硬件层面的电信号，0表示低电平，1表示高电平。...5 中断ACK 在物理上，CPU在准备处理一个中断请求后，将通过管脚INTA向8259A发出确认脉冲。同样，软件模拟上，也需要类似处理。

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Linux 软中断机制分析

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。...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。...只有在进入了软中断处理过程中之后才会开启硬件中断，如果在软件中断处理过程中有硬件中断嵌套，也不会再次调用软中断，because硬件中断是软件中断处理过程中再次进入的，此时preempt_count已经记录了软件中断...对于其它架构的CPU，有可能在触发调用软件中断前，也就是还在处理硬件中断的时候，就已经开启了硬件中断，可能会发生中断嵌套，在中断嵌套中是不允许调用软件中断处理的。Why？...之后在一个循环中，遍历pending标志的每一位，如果这一位设置就会调用软件中断的处理函数。在这个过程中硬件中断是开启的，随时可以打断软件中断。这样保证硬件中断不会丢失。 9.

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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...，CPU为每一个外设的中断编号，是一个虚拟的interrupt ID，与硬件无关，给CPU用来标识一个外设中断。...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内核笔记之中断映射

硬中断和虚拟中断号在Linux 内核笔记之高层中断处理一文中，介绍了ARM gic中断控制器对于硬中断的处理过程。...gic的中断处理程序是从ack一个硬件中断开始的，在gic的中断处理过程中，会根据中断的映射去寻找对应的虚拟中断号, 再去进行后续的中断处理。...当前的SOC，通常内部会有多个中断控制器（比如gic interrupt controller, gpio interrupt controller）, 每一个中断控制器对应多个中断号，而硬件中断号在不同的中断控制器上是会重复编码的...对于软件工程师而言，我们不需要care是中断哪个中断控制器的第几个中断号, 因此linux kernel提供了一个虚拟中断号的概念。...irq_domain 接下来讨论硬件中断号是如何映射到虚拟中断号的linux kernel提供irq_domain的管理框架，将hwirq映射到虚拟中断号上。

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