linux中斷編程
A. linux驅動中斷，程序運行幾個小時後系統崩潰
中斷與定時器:
中斷的概念:指CPU在執行過程中，出現某些突發事件急待處理，CPU暫停執行當前程序，轉去處理突發事件
，處理完後CPU又返回原程序被中斷的位置繼續執行
中斷的分類:內部中斷和外部中斷
內部中斷:中斷源來自CPU內部(軟體中斷指令、溢出、觸發錯誤等)
外部中斷:中斷源來自CPU外部，由外設提出請求
屏蔽中斷和不可屏蔽中斷:
可屏蔽中斷:可以通過屏蔽字被屏蔽，屏蔽後，該中斷不再得到響應
不可平布中斷:不能被屏蔽
向量中斷和非向量中斷:
向量中斷:CPU通常為不同的中斷分配不同的中斷號，當檢測到某中斷號的中斷到來後，就自動跳轉到與該中斷號對應的地址執行
非向量中斷:多個中斷共享一個入口地址。進入該入口地址後再通過軟體判斷中斷標志來識別具體哪個是中斷
也就是說向量中斷由軟體提供中斷服務程序入口地址，非向量中斷由軟體提供中斷入口地址
/*典型的非向量中斷首先會判斷中斷源，然後調用不同中斷源的中斷處理程序*/
irq_handler()
{
...
int int_src = read_int_status();/*讀硬體的中斷相關寄存器*/
switch(int_src){//判斷中斷標志
case DEV_A:
dev_a_handler();
break;
case DEV_B:
dev_b_handler();
break;
...
default:
break;
}
...
}
定時器中斷原理:
定時器在硬體上也以來中斷，PIT(可編程間隔定時器)接收一個時鍾輸入，
當時鍾脈沖到來時，將目前計數值增1並與已經設置的計數值比較，若相等，證明計數周期滿，產生定時器中斷，並
復位計數值。
如下圖所示:
Linux中斷處理程序架構:
Linux將中斷分為:頂半部(top half)和底半部(bottom half)
頂板部:完成盡可能少的比較緊急的功能，它往往只是簡單的讀取寄存器中的中斷狀態並清除中斷標志後就進行
「登記中斷」(也就是將底半部處理程序掛在到設備的底半部執行隊列中)的工作
特點：響應速度快
底半部:中斷處理的大部分工作都在底半部，它幾乎做了中斷處理程序的所有事情。
特點：處理相對來說不是非常緊急的事件
小知識:Linux中查看/proc/interrupts文件可以獲得系統中斷的統計信息。
如下圖所示:
第一列是中斷號 第二列是向CPU產生該中斷的次數
介紹完相關基礎概念後，讓我們一起來探討一下Linux中斷編程
Linux中斷編程:
1.申請和釋放中斷
申請中斷:
int request_irq(unsigned int irq,irq_handler_t handler,
unsigned long irqflags,const char *devname,void *dev_id)
參數介紹:irq是要申請的硬體中斷號
handler是向系統登記的中斷處理程序(頂半部)，是一個回調函數，中斷發生時，系統調用它，將
dev_id參數傳遞給它
irqflags:是中斷處理的屬性,可以指定中斷的觸發方式和處理方式:
觸發方式:IRQF_TRIGGER_RISING、IRQF_TRIGGER_FALLING、IRQF_TRIGGER_HIGH、IRQF_TRIGGER_LOW
處理方式:IRQF_DISABLE表明中斷處理程序是快速處理程序，快速處理程序被調用時屏蔽所有中斷
IRQF_SHARED表示多個設備共享中斷,dev_id在中斷共享時會用到，一般設置為NULL
返回值:為0表示成功，返回-EINVAL表示中斷號無效，返回-EBUSY表示中斷已經被佔用，且不能共享
頂半部的handler的類型irq_handler_t定義為
typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int,void*);
typedef int irqreturn_t;
2.釋放IRQ
有請求當然就有釋放了
void free_irq(unsigned int irq,void *dev_id);
參數定義與request_irq類似
3.使能和屏蔽中斷
void disable_irq(int irq);//等待目前中斷處理完成(最好別在頂板部使用，你懂得)
void disable_irq_nosync(int irq);//立即返回
void enable_irq(int irq);//
4.屏蔽本CPU內所有中斷:
#define local_irq_save(flags)...//禁止中斷並保存狀態
void local_irq_disable(void);//禁止中斷，不保存狀態
下面來分別介紹一下頂半部和底半部的實現機制
底半部機制:
簡介:底半部機制主要有tasklet、工作隊列和軟中斷
1.底半部是想方法之一tasklet
(1)我們需要定義tasklet機器處理器並將兩者關聯
例如:
void my_tasklet_func(unsigned long);/*定義一個處理函數*/
DECLARE_TASKLET(my_tasklet,my_tasklet_func,data);
/*上述代碼定義了名為my_tasklet的tasklet並將其餘
my_tasklet_func()函數綁定，傳入的參數為data*/
(2)調度
tasklet_schele(&my_tasklet);
//使用此函數就能在是當的時候進行調度運行
tasklet使用模板:
/*定義tasklet和底半部函數並關聯*/
void xxx_do_tasklet(unsigned long);
DECLARE_TASKLET(xxx_tasklet,xxx_do_tasklet,0);
/*中斷處理底半部*/
void xxx_do_tasklet(unsigned long)
{
...
}
/*中斷處理頂半部*/
irqreturn_t xxx_interrupt(int irq,void *dev_id)
{
...
tasklet_schele(&xxx_tasklet);//調度地板部
...
}
/*設備驅動模塊載入函數*/
int __init xxx_init(void)
{
...
/*申請中斷*/
result = request_irq(xxx_irq,xxx_interrupt,
IRQF_DISABLED,"xxx",NULL);
...
return IRQ_HANDLED;
}
/*設備驅動模塊卸載函數*/
void __exit xxx_exit(void)
{
...
/*釋放中斷*/
free_irq(xxx_irq,xxx_interrupt);
...
}
2.底半部實現方法之二---工作隊列
使用方法和tasklet類似
相關操作:
struct work_struct my_wq;/*定義一個工作隊列*/
void my_wq_func(unsigned long);/*定義一個處理函數*/
通過INIT_WORK()可以初始化這個工作隊列並將工作隊列與處理函數綁定
INIT_WORK(&my_wq,(void (*)(void *))my_wq_func,NULL);
/*初始化工作隊列並將其與處理函數綁定*/
schele_work(&my_wq);/*調度工作隊列執行*/
/*工作隊列使用模板*/
/*定義工作隊列和關聯函數*/
struct work_struct(unsigned long);
void xxx_do_work(unsigned long);
/*中斷處理底半部*/
void xxx_do_work(unsigned long)
{
...
}
/*中斷處理頂半部*/
/*中斷處理頂半部*/
irqreturn_t xxx_interrupt(int irq,void *dev_id)
{
...
schele_work(&my_wq);//調度底半部
...
return IRQ_HANDLED;
}
/*設備驅動模塊載入函數*/
int xxx_init(void)
{
...
/*申請中斷*/
result = request_irq(xxx_irq,xxx_interrupt,
IRQF_DISABLED,"xxx",NULL);
...
/*初始化工作隊列*/
INIT_WORK(&my_wq,(void (*)(void *))xxx_do_work,NULL);
}
/*設備驅動模塊卸載函數*/
void xxx_exit(void)
{
...
/*釋放中斷*/
free_irq(xxx_irq,xxx_interrupt);
...
}
B. linux的中斷處理函數要滿足什麼特點
中斷處理程序不可以有入口參數或者返回值，interrupt將函數修飾為中斷函數，函數經過interrupt修飾後，程序員只編寫中斷服務程序的主體部分，中斷服務程序中的保護現場前綴段和恢復現場的後綴段，均由編譯程序完成。另外，編譯程序還將ret指令改成reti指令。中斷函數的最大特點是返回類型和參數均必須為void。
C. 在linux中如何終止指令的運行
具體操作步驟如下：
1、首先打開linux終端，運行一段Python程序：
D. Linux中斷與定時器
所謂中斷是指CPU在執行程序的過程中，出現了某些突發事件急待處理，CPU必須暫停當前程序的執行，轉去處理突發事件，處理完畢後又返回原程序被中斷的位置繼續執行。根據中斷的來源，中斷可分為內部中斷和外部中斷，內部中斷的中斷源來自CPU內部（軟體中斷指令、溢出、除法錯誤等，例如，操作系統從用戶態切換到內核態需藉助CPU內部的軟體中斷），外部中斷的中斷源來自CPU外部，由外設提出請求。根據中斷是否可以屏蔽，中斷可分為可屏蔽中斷與不可屏蔽中斷（NMI），可屏蔽中斷可以通過設置中斷控制器寄存器等方法被屏蔽，屏蔽後，該中斷不再得到響應，而不可屏蔽中斷不能被屏蔽。
根據中斷入口跳轉方法的不同，中斷可分為向量中斷和非向量中斷。採用向量中斷的CPU通常為不同的中斷分配不同的中斷號，當檢測到某中斷號的中斷到來後，就自動跳轉到與該中斷號對應的地址執行。不同中斷號的中斷有不同的入口地址。非向量中斷的多個中斷共享一個入口地址，進入該入口地址後，再通過軟體判斷中斷標志來識別具體是哪個中斷。也就是說，向量中斷由硬體提供中斷服務程序入口地址，非向量中斷由軟體提供中斷服務程序入口地址。
嵌入式系統以及x86PC中大多包含可編程中斷控制器（PIC），許多MCU內部就集成了PIC。如在80386中，PIC是兩片i8259A晶元的級聯。通過讀寫PIC的寄存器，程序員可以屏蔽/使能某中斷及獲得中斷狀態，前者一般通過中斷MASK寄存器完成，後者一般通過中斷PEND寄存器完成。定時器在硬體上也依賴中斷來實現，典型的嵌入式微處理器內可編程間隔定時器（PIT）的工作原理，它接收一個時鍾輸入，當時鍾脈沖到來時，將目前計數值增1並與預先設置的計數值（計數目標）比較，若相等，證明計數周期滿，並產生定時器中斷且復位目前計數值。
E. linux 如何中斷後台運行的程序
例如：中斷後台運行的bash
1. ps -aux | grep 'bash'
2. 查看進程號PID 如：3306
3. kill -9 3306
F. Linux下如何強制中斷一個程序的執行（利用按鍵，而不是kill命令）
Linux下強制中斷一個程序的執行，利用按鍵，而不是kill命令。
可嘗試以下方法：
1.CTRL + c中斷。
2.CTRL + z暫停放到後台。
3.CTRL + d保存退出。
G. Linux下通過哪個命令怎麼查看中斷
與Linux設備驅動中中斷處理相關的首先是申請與釋放IRQ的API request_irq()和free_irq()。
C++是一種面向對象的計算機程序設計語言，由美國AT&T貝爾實驗室的本賈尼·斯特勞斯特盧普博士在20世紀80年代初期發明並實現，最初它被稱作「C with Classes」（包含類的C語言）。
它是一種靜態數據類型檢查的、支持多重編程範式的通用程序設計語言，支持過程化程序設計、數據抽象、面向對象程序設計、泛型程序設計等多種程序設計風格。
在C基礎上，一九八三年又由貝爾實驗室的Bjarne Strou-strup推出了C++，C++進一步擴充和完善了C語言，成為一種面向 對象的程序設計語言。
C++目前流行的編譯器最新版本是Borland C++ 4.5,Symantec C++ 6.1，和Microsoft Visual C++ 2012。
H. 如何實現linux下的串口中斷編程
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BAUDRATE B38400
#define MODEMDEVICE "/dev/ttyS1"
#define _POSIX_SOURCE 1 /* POSIX 系統相容 */
#define FALSE 0
#define TRUE 1
volatile int STOP=FALSE;
void signal_handler_IO (int status); /* 定義訊號處理程序 */
int wait_flag=TRUE; /* 沒收到訊號的話就會是 TRUE */
main()
{
int fd,c, res;
struct termios oldtio,newtio;
struct sigaction saio; /* definition of signal action */
char buf[255];
/* 開啟裝置為 non-blocking (讀取功能會馬上結束返回) */
fd = open(MODEMDEVICE, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);
if (fd <0) {perror(MODEMDEVICE); exit(-1); }
/* 在使裝置非同步化前, 安裝訊號處理程序 */
saio.sa_handler = signal_handler_IO;
saio.sa_mask = 0;
saio.sa_flags = 0;
saio.sa_restorer = NULL;
sigaction(SIGIO,&saio,NULL);
/* 允許行程去接收 SIGIO 訊號*/
fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
/* 使檔案ake the file descriptor 非同步 (使用手冊上說只有 O_APPEND 及
O_NONBLOCK, 而 F_SETFL 也可以用...) */
fcntl(fd, F_SETFL, FASYNC);
tcgetattr(fd,&oldtio); /* 儲存目前的序列埠設定值 */
/* 設定新的序列埠為標准輸入程序 */
newtio.c_cflag = BAUDRATE | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD;
newtio.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
newtio.c_oflag = 0;
newtio.c_lflag = ICANON;
newtio.c_cc[VMIN]=1;
newtio.c_cc[VTIME]=0;
tcflush(fd, TCIFLUSH);
tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);
/* 等待輸入訊號的迴圈. 很多有用的事我們將在這做 */
while (STOP==FALSE) {
printf(".\n");usleep(100000);
/* 在收到 SIGIO 後, wait_flag = FALSE, 輸入訊號存在則可以被讀取 */
if (wait_flag==FALSE) {
res = read(fd,buf,255);
buf[res]=0;
printf(":%s:%d\n", buf, res);
if (res==1) STOP=TRUE; /* 如果只輸入 CR 則停止迴圈 */
wait_flag = TRUE; /* 等待新的輸入訊號 */
}
}
/* 回存舊的序列埠設定值 */
tcsetattr(fd,TCSANOW,&oldtio);
}
I. linux中斷處理怎麼處理添加
中斷程序處理，使用kill或killall命令後面加上程序ID號（pid）或者程序名。再使用ps命令查看一下，原來的那個程序就沒有了。 如果有多個名字相同的,waCBdZ
J. linux系統中的中斷指令是什麼
什麼是中斷
Linux 內核需要對連接到計算機上的所有硬體設備進行管理，毫無疑問這是它的份內事。如果要管理這些設備，首先得和它們互相通信才行，一般有兩種方案可實現這種功能：
輪詢（polling） 讓內核定期對設備的狀態進行查詢，然後做出相應的處理；中斷（interrupt） 讓硬體在需要的時候向內核發出信號（變內核主動為硬體主動）。
第一種方案會讓內核做不少的無用功，因為輪詢總會周期性的重復執行，大量地耗用 CPU 時間，因此效率及其低下，所以一般都是採用第二種方案 。
對於中斷的理解我們先看一個生活中常見的例子:QQ。第一種情況:你正在工作,然後你的好友突然給你發送了一個窗口抖動,打斷你正在進行的工作。第
二種情況:當然你有時候也會每隔 5 分鍾就去檢查一下 QQ
看有沒有好友找你,雖然這很浪費你的時間。在這里,一次窗口抖動就可以被相當於硬體的中斷,而你就相當於 CPU,你的工作就是 CPU
這在執行的進程。而定時查詢就被相當於 CPU 的輪詢。在這里可以看到:同樣作為 CPU 和硬體溝通的方式,中斷是硬體主動的方式,較輪詢(CPU
主動)更有效些,因為我們都不可能一直無聊到每隔幾分鍾就去查一遍好友列表。
CPU
有大量的工作需要處理,更不會做這些大量無用功。當然這只是一般情況下。好了,這里又有了一個問題,每個硬體設備都中斷,那麼如何區分不同硬體呢?不同設
備同時中斷如何知道哪個中斷是來自硬碟、哪個來自網卡呢?這個很容易,不是每個 QQ 號碼都不相同嗎?同樣的,系統上的每個硬體設備都會被分配一個
IRQ 號,通過這個唯一的 IRQ 號就能區別張三和李四了。
從物理學的角度看，中斷是一種電信號，由硬體設備產生，並直接送入中斷控制器（如
8259A）的輸入引腳上，然後再由中斷控制器向處理器發送相應的信號。處理器一經檢測到該信號，便中斷自己當前正在處理的工作，轉而去處理中斷。此後，
處理器會通知 OS 已經產生中斷。這樣，OS
就可以對這個中斷進行適當的處理。不同的設備對應的中斷不同，而每個中斷都通過一個唯一的數字標識，這些值通常被稱為中斷請求線。