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MIPS架构深入理解6-异常和中断

如果该异常不是中断，受害指令就是刚刚结束ALU阶段的指令。但是，需要注意的是，MIPS架构不承诺精确的中断延时，中断信号到达CPU之前可能需要花一个或者几个时钟周期重新同步。...总结来说，高端CPU的时钟频率肯定远远快于外设，所以写一个中断通用处理程序完全可以满足性能要求。所以，自从在MIPS32架构上添加了向量化中断之后，几乎没有人使用。...为此，MIPS架构CPU将TLB重填异常作为单独的一个异常入口点，这样经过优化，可以保证13个时钟周期内完成TLB重填过程。保证了系统读取内存的效率。...所有的中断优先级都是相同的，较旧的CPU使用通用异常入口点。但是MIPS32/64架构CPU为中断提供了一个可选的不同的异常入口点，这能节省几个时钟周期。通过Cause寄存器的IV标志位进行使能。...对于信号量的理解，我们之前已经写过文章，请参考《Linux内核33-信号量》。

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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。...我们看看时钟中断处理入口的注册实例： static struct irqaction irq0 = { timer_interrupt, SA_INTERRUPT, 0, "timer", NULL...setup_irq(0, &irq0); } 可以看到，时钟中断处理入口的IRQ号为0，处理函数为 timer_interrupt()，并且不支持共享IRQ线（flags 字段没有设置 SA_SHIRQ...irq_exit(cpu, irq); return status; } handle_IRQ_event() 函数非常简单，就是遍历 action 链表并且执行其中的处理函数，比如对于时钟中断...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。

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Linux中断 - IDT

[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

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linux时钟同步

Linux有2个时钟，硬件时钟、系统时钟。

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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....比如: 时钟中断处理过程, 网络发送/接收处理过程. 结尾阶段 CPU接收到中断以后, 以历以上五个阶段, 中断处理完成. 最后需要恢复第一阶段中被保存在栈上的寄存器信息. 中断处理结束....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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Linux 时钟子系统

一文搞懂 | Linux 时钟子系统 Clock 时钟就是 SoC 中的脉搏，由它来控制各个部件按各自的节奏跳动。比如，CPU主频设置，串口的波特率设置，I2S的采样率设置，I2C的速率设置等等。...这些不同的clock设置，都需要从某个或某几个时钟源头而来，最终开枝散叶，形成一颗时钟树。可通过 cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary 查看这棵时钟树。

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Linux NTP时钟同步

所以时钟同步在大数据里被广泛应用且必不可少的一步。二、了解时间在Linux系统中，时间分为两部分：系统时间和硬件时间。默认情况下，系统时间和硬件时间会以异步的方式进行，互不干扰。...三、了解时区在Linux系统中， /usr/share/zoneinfo目录下存在很多时区，其中 Asia/Shanghai代表中国时区，如果需要更改时区，仅需做个软链接到 /etc目录，软链名字为...使用NTP的目的是对网络内所有具有时钟的设备进行时钟同步，使网络内所有设备的时钟保持一致，从而使设备能够提供基于统一时间的多种应用。...对于运行NTP的本地系统，既可以接收来自其他时钟源的同步，又可以作为时钟源同步其他的时钟，并且可以和其他设备互相同步。...五、NTP时间同步方案选择 NTP同步方式在linux下一般两种：使用ntpdate命令直接同步和使用NTPD服务平滑同步。有什么区别呢，简单说下，免得时间长了，概念又模糊。

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arm和mips架构区别_arm架构详解

ARM9、ARM11，是嵌入式CPU（处理器），带有MMU，可以运行诸如Linux等多用户多进程的操作系统，应用场合也不同于ARM7。...流水线上虽然一条指令仍需3个时钟周期来完成，但通过多个部件并行，使得处理器的吞吐率约为每个周期一条指令，提高了流式指令的处理速度，从而可达到 0.9 MIPS／MHz的指令执行速度（MIPS(Million...从T1开始，用3个时钟周期执行了3条指令，指令平均周期数(CPI)等于1个时钟周期。流水线中阻断现象也十分普遍，下面就各种阻断情况下的流水线性能进行详细分析。...因此处理器用8个时钟周期执行了6条指令，指令平均周期数(CPI)=1．3个时钟周期。...3 中断流水线处理器中断的发生具有不确定性，与当前所执行的指令没有任何关系。在中断发时，处理器总是会执行完当前正被执行的指令，然后去响应中断。

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配置 Linux 的时钟同步

前言 Ubuntu系统默认的时钟同步服务器是ntp.ubuntu.com，Debian则是0.debian.pool.ntp.org等，各Linux发行版都有自己的NTP官方服务器。...身在中国，使用这些都会有高延迟，但对时钟同步这件事来说影响不大。在某些环境下，比如公司内网、云上子网等，是与互联网隔绝的。这时要想做时钟同步，就只能自己配置了。...本文介绍如何自己配置时钟同步，不介绍如何自建NTP服务器。安装一般timesync是预装的。如果没有，可以使用以下命令手动安装。...使用timedatectl可以查看到更多时钟同步相关信息。

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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...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）。

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linux内核缺页中断处理

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:...), "=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。...（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。

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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。...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。

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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。...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)

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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。...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！

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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。...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。

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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。...，这时仅仅用硬中断号已经不能唯一标识一个外设中断。...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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Linux中断下半部实现机制

中断上、下半部产生背景由于内核中中断不允许嵌套，在程序进入中断后，系统会关闭中断接收，这段时间内，其他中断都无法处理导致中断无法响应，因此需要当前进入的中断子服务函数越快越好。...但是在一些特殊情况下，中断要处理的事情可能是复杂且冗长的，为解决这种问题，中断上下半部的概念顺势而生。将中断拆成两部分，上半部用来处理紧急的事情；下半部用来处理不紧急的事情。 2....tasklet是以软中断形式实现的，软中断的优先级仅次于硬件中断，在进入软件中断时，硬件中断会被打开，因此软件中断可被硬件中断打断。使用: 软中断实现服务子函数，优先级高，影响系统执行效率。 a....(3) 线程中断：由于工作队列每次只能处理一个中断下半部，但是内核支持多线程，因此出现为每一个中断下半部开辟一个线程处理。将多个中断的下半部线程分配给多个CPU上执行，提高效率。...在程序中调用request_threaded_irq 原型: /* irq: 中断号 * handler: 中断服务子函数 * thread_fn: 中断线程化 * irqflags: 中断触发标志位

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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。...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。

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