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。...注册中断处理入口 在内核中，可以通过 setup_irq() 函数来注册一个中断处理入口。...处理中断请求 当一个中断发生时，中断控制层会发送信号给CPU，CPU收到信号会中断当前的执行，转而执行中断处理过程。...中断处理 - 下半部（软中断） 由于中断处理一般在关闭中断的情况下执行，所以中断处理不能太耗时，否则后续发生的中断就不能实时地被处理。...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。
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....但是这个新的中断处理过程并不会进入第四阶段，而是当它发现自己是嵌套的中断时，完成第三阶段之后就会退出了。也就是说，只有第一层中断处理过程会进入第四阶段，嵌套发生的中断处理过程只执行到第三阶段。...然而嵌套发生的中断处理过程也可能会触发软中断，所以第一层中断处理过程在第四阶段需要是一个循环的过程，需要循环处理嵌套发生的所有软中断。为什么要这样做呢？...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.
6.一旦页框干净后，操作系统查找所需页面在磁盘上的地址，通过磁盘操作将其装入，当页面被装入后，产生缺页中断的进程仍然被挂起，并且如果有其他可运行的用户进程，则选择另一用户进程运行。...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。...而vmalloc出现异常比较好处理，只需要页表同步就可以了（因为伴随着进程的切换可能用户进程的页表不是最新的，需要将内核的页表更新到用户进程的页表），2.内核引用用户空间地址发生的异常，比如用户态的地址非法...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:
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。...request_irq 该函数把irq和用户指定的中断处理函数关联。...common_interrupt 按照之前CPU执行中断过程的描述，X86 CPU在准备好了中断执行环境后，会调用中断描述符定义的中断处理入口；根据中断相关初始化过程我们知道，对于用户自定义中断，中断处理入口都是...Generic interrupt layer 该层负责的是平台无关/设备无关的中断通用逻辑，对这部分，在《Linux generic IRQ handling》中有详细描述。...level触发和edge触发在通用逻辑层最大的不同就是当其他CPU正在处理该中断的时候，系统的行为，对edge触发，会把该中断记录下来，当前处理结束后再次执行，而level直接退出。
大家好，我是道哥，今天我为大伙儿解说的技术知识点是：【中断程序如何发送信号给应用层】。 最近分享的几篇文章都比较基础，关于字符类设备的驱动程序，以及中断处理程序。...今天这篇文章，主要还是以代码实例为主，把之前的两个知识点结合起来： 在中断处理函数中，发送信号给应用层，以此来通知应用层处理响应的中断业务。...1 的处理函数：myirq_handler(); 创建设备节点 /dev/mydev; 这里的中断号1，是键盘中断。...因为它是共享的中断，因此当键盘被按下的时候，操作系统就会依次调用所有的中断处理函数，当然就包括我们的驱动程序所注册的这个函数。...中断处理部分相关的几处关键代码如下： //中断处理函数 static irqreturn_t myirq_handler(int irq, void * dev) { ... } // 驱动模块初始化函数
在 上一篇文章 中，我们介绍了网卡接收和发过数据在 Linux 内核中的处理过程，我们先来回顾一下网卡接收和发送数据的过程，如 图1 所示： ?...为了避免这种情况出现，Linux 内核把中断处理分为：中断上半部 和 中断下半部，上半部在关闭中断的情况下进行，而下半部在打开中断的情况下进行。...对于 Linux 内核的中断处理机制可以参考我们之前的文章 Linux中断处理，这里就不详细介绍了。在本文中，我们只需要知道网络中断下半部处理例程为 net_rx_action 函数即可。...如果数据包是合法的，就会交由传输层协议处理接口处理。...总结 本文主要介绍了网络中断下半部的处理，从分析可知，网络中断下半部主要工作是从待处理队列中获取数据包，并且根据数据包的网络层协议类型来找到相应的处理接口，然后把数据包交由网络层协议处理接口进行处理。
中断是现代 CPU 工作方式中重要的部分。例如：当你每次在键盘上按下一个按键后，CPU 会被中断以使得 PC 读取用户键盘的输入。这个过程发生得相当快，以致于在使用体验上你不会感到任何变化或损害。...中断服务程序（ISR）是一个小的程序，用来处理具体的数据，其具体的处理方式依赖于造成中断请求（IRQ）的原因。之前正在运行的进程在中断服务程序（ISR）运行结束前都会被中断。...当系统需要实时性时（例如在工业应用中），软件中断会变得重要。你可以在 Linux 基金会的文章中找到更多相关信息：面向嵌入式开发者的实时 Linux 介绍。...中断描述表(interrupt descriptor table)（IDT）中记录了中断请求（IRQ）和中断服务程序（ISR）的对应关系。Linux 中定义了从 0 到 256 的 IRQ 向量。...其中一些在 Linux 内核源树中的Linux IRQ 向量布局中指定。 如果要实时获取该表，请运行如下命令： watch -n1 "cat /proc/interrupts"
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。...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。...这样是可以理解的，如果万一中断大量爆发，中断如果允许嵌套的话，栈会越来越大，会爆掉，所以为了防止这种情况发生，Linux中中断不允许嵌套，单CPU中，在一个中断处理完之前，不会相应另外一个中断，哪怕优先级比它高...在中断处理过程中，主要是 GIC 和 CPU 的交互，即便 GIC 支持高优先级中断抢占正在执行的低优先级中断，发信号给 CPU core，但是 CPU core 可以不处理，因为 Linux 中当 CPU...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。
处理器一经检测到该信号，便中断自己当前正在处理的工作，转而去处理中断。此后，处理器会通知 OS 已经产生中断。这样，OS 就可以对这个中断进行适当的处理。...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。...处理中断请求 当一个中断发生时，中断控制层会发送信号给CPU，CPU收到信号会中断当前的执行，转而执行中断处理过程。...中断处理 - 下半部（软中断） 由于中断处理一般在关闭中断的情况下执行，所以中断处理不能太耗时，否则后续发生的中断就不能实时地被处理。...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。
Linux将中断要执行的操作分为三类： 关键中断 比如响应PIC控制器发送的中断，重新编程设置PIC或者设备控制器，更新设备和处理器访问的数据结构等。...用户可以选择可用的IRQ请求线或者自行探查系统可用的IRQ中断请求线。 在系统启动阶段，按照硬件协议进行申请，然后通过协商，尽可能减少冲突。...该宏用户代码段的选择符到ds寄存器中。 保存完所有的寄存器之后，栈顶位置就被存储在eax寄存器中；然后中断处理程序调用do_IRQ()函数。...设置了IRQ_INPROGRESS 多核系统中，此时可能另外一个CPU可能正在处理先前发生的相同中断。Linux对此的处理方式就是延后处理。...比如我们以Linux4.4.203内核对于中断的处理为例，与上面的处理过程进行比较，理解其主要变化。 调用do_IRQ函数。其入口位于entry_32.S文件中，是C语言实现的。
系统初始化的时候，定义和初始化了中断向量表。并初始化8259的工作方式。...linux0.11分为中断、系统、陷阱门。系统在启动的时候设置idt。...for (i=17;i<48;i++) set_trap_gate(i,&reserved); set_trap_gate(45,&irq13); // 允许8259接收中断...在这里插入图片描述 还有一些是键盘，软盘等也设置中断。下面看一个异常处理程度。...具体的处理可以见内存管理分析那篇文件。
[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...，权限是DPL3, 因此从用户态是允许发起系统调用的。..._syscall_32, 这个函数中就会执行具体的中断处理，然后INTERRUPT_RETURN恢复栈，作好返回用户态的准备。...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
内核控制路径可以任意嵌套；如下图所示，用户态的程序被中断打断，进入内核态响应中断；而这时候又来了其它中断，就会响应最新的中断，以此类推；但是，执行完一个中断处理程序之后，会回到之前的状态执行。...这样，最后又回到了用户态。 图4-3 内核控制路径的一个嵌套异常的示例 允许内核控制路径嵌套的代价就是中断处理程序不能阻塞，也就是说，中断处理程序运行时不能发生进程切换。...通俗的说，中断处理程序相当于当前进程的资源，切换进程之前该中断资源必须释放掉。 假设内核没有bug，那么大部分的异常发生在用户态。实际上，要么是编程错误，要么是调试器故意触发的。...也就是说，页错误的异常最多嵌套2层。 和异常相反，尽管内核代表当前进程处理这些中断，但是，I/O设备引发的中断和当前进程没有直接数据引用的关系。事实上，给定一个中断，无法推断出是哪个进程在运行。...中断处理程序绝对不能包含页错误的操作，因为这会诱发进程切换。 Linux嵌套执行中断或异常处理程序的两个主要原因是： 为了提高可编程中断控制器和设备控制器的吞吐量。
在之前的ARMv8-A的异常文章中提到，ARMv8-A将中断也当做一种异常，中断分为IRQ和FIQ 假设当前在EL0运行一个64位的应用程序，触发了一个EL0的IRQ中断，则处理器会做如下的操作 将CPU...msr daifclr, #(8 | 4 | 1) .endm 跳转到irq_handler去处理中断 当中断处理完毕后，就会通过ret_to_user返回到用户空间 /* * Interrupt...，每一个cpu都会存在一个中断栈的。...isb(); err = handle_domain_irq(gic_data.domain, irqnr, regs); //处理中断...，调用generic_handle_irq_desc去处理中断，后面会涉及到irq domain的知识了。
Intel x86 处理器发布了大约20 种异常，Linux 内核必须为每种异常提供一个专门的异常处理程序，它们通常把一个UNIX 信号发送到引起异常的进程。...中断门中的DPL（Descriptor Privilege Level）为0，因此，用户态的进程不能访问Intel 的中断门。所有的中断处理程序都由中断门激活，并全部限制在内核态。...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。...通过系统门来激活4 个Linux 异常处理程序，它们的向量是3、4、5 及128，也就是说，在用户态下，可以使用int 3、into、bound 及int 0x80 四条汇编指令。...若中断发生时CPU运行在用户空间，而中断处理程序运行在内核态，特权级发生了变化，所以会引起堆栈的更换。也就是说，从用户堆栈切换到内核堆栈。
在这里简单记录一下目前DragonOS中的中断处理的设计吧。...* @param irq_num 中断向量号 * @param arg 传递给中断安装接口的参数 * @param handler 中断处理函数 * @param paramater 中断处理函数的参数...可作为中断下半部使用，任务处理实时性低于硬中断。 软中断模块设计与硬中断的设计类似。其包括了一个软中断向量表及一些函数模型。...2.1软中断向量表表项定义 表项类型定义为softirq_t 成员 类型 参数 返回值 描述 action 函数 void*data void 软中断处理函数 data void* – – 传递给软中断处理函数的数据...unregister_softirq * @param irq_num 软中断号 2.4软中断处理程序do_softirq 在该函数中，先检测软中断是否正在被处理，如果空闲，则发起处理并置位标志位。
该注冊表类似于I/Oport的注冊表 模块在使用中断前要先请求一个中断通道，然后在使用后释放该通道 int request_irq(unsigned int irq,...224，能够从头文件include/asm-386/irq.h中得到解释 自己主动检測IRQ号 内核帮助下的探測 unsigned long probe_irq_on...中断处理例程是在中断时间内执行的，因此它的行为会受到一些限制 不能向用户空间发送或者接收数据 不能做作不论什么可能发生休眠的操作 不能调用schdule函数 将有关中断接收到信息反馈给设备，并依据正在服务的中断的不同含义对数据进行对应的读或写...test_tasklet, do_tasklet, 0); tasklet_schedule($test_tasklet); 工作队列 工作队列函数执行在进程上下文中，因此能够必要时休眠 不能从工作队列向用户空间复制数据...执行处理例程 当内核收到中断时，全部已注冊的处理例程都将被调用 一个共享中断处理例程必须可以将要处理的中断和其它设备产生的中断区分开来 /proc接口和共享的中断 在系统上安装共享的中断处理例程不会对
与8259A中断控制器不同，管脚编号不再具有优先级：重定向表中的每一项都可以被独立设置中断向量和优先级，目的处理器以及处理器如何处理该中断。...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。...后一项检查，可以阻止用户应用程序访问特定的trap或中断门。 检查特权等级是否发生变化。如果CPL与描述符中的DPL不同，控制单元应该使用新特权等级下的堆栈。...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。...这么做，可以禁止用户态程序使用先前内核态的段寄存器。如果这些寄存器没有被清除，恶意用户态程序就可以利用它们访问内核地址空间。
以s3c2440 ARM9核为例： 一:s3c2440 ARM处理器特性： 1、S3C2440支持60个中断源，含子中断源； 2、ARM9采用五级流水线方式； 3、支持外部中断和内部中断...EINTMASK：这个简单，是屏蔽中断用的，也就是说位为1时，此次中断无效。 2.2 内部中断寄存器 内部中断有8个寄存器。...INTPND：中断优先级仲裁器选出优先级最高中断后，这个中断在INTPND寄存器中的相应位被置1，随后，CPU进入中断模式处理它。同一时间内，此寄存器只有一位被置1。 ...三、中断处理流程 1、中断控制器汇集各类外设发出的中断信号，然后通知CPU。 2、CPU保存当前程序的运行环境，然后调用中断服务程序（ISR），来处理中断。 ...3、在ISR中通过读取外设的相关的寄存器来识别中断的类型，并进行相应的处理。 4、清除中断：通过读写相关中断控制寄存器和外设相关寄存器来实现。
概述 由于不同块设备（如磁盘，机械硬盘等）有着不同的设备驱动程序，为了让文件系统有统一的读写块设备接口，Linux实现了一个 通用块层。如下图中的红色部分： ?...= NULL; head = &q->queue_head; // I/O请求队列头部 spin_lock_irq(&io_request_lock); // 关闭中断并且上自旋锁...run_task_queue() 函数是 Linux 用于运行任务队列的入口，而 tq_disk 队列就是块设备I/O的任务队列。...当执行 run_task_queue(&tq_disk) 函数时，便会处理 tq_disk 任务队列中的例程。...执行I/O请求主要是由块设备驱动完成，在块设备驱动程序初始化时可以通过调用 blk_init_queue() 函数指定处理I/O请求队列的方法。
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