linux系統中斷

㈠ linux 系統中的中斷是不是沒有中斷優先順序

關於中斷嵌套：在linux內核里，如果驅動在申請注冊中斷的時候沒有特別的指定，do_irq在做中斷響應的時候，是開啟中斷的，如果在驅動的中斷處理函數正在執行的過程中，出現同一設備的中斷或者不同設備的中斷，這時候新的中斷會被立即處理，還是被pending，等當前中斷處理完成後，再做處理。在2.4和2.6內核里，關於這一塊是否有什麼不同。 一般申請中斷的時候都允許開中斷，即不使用SA_INTERRUPT標志。如果允許共享則加上 SA_SHIRQ，如果可以為內核熵池提供熵值（譬如你寫的驅動是ide之類的驅動），則再加上 SA_SAMPLE_RANDOM標志。這是普通的中斷請求過程。對於這種一般情況，只要發生中斷，就可以搶占內核，即使內核正在執行其他中斷函數。這里有兩點說明：一是因為linux不支持 中斷優先順序，因此任何中斷都可以搶占其他中斷，但是同種類型的中斷（即定義使用同一個 中斷線的中斷）不會發生搶占，他們會在執行本類型中斷的時候依次被調用執行。二是所謂 只要發生中斷，就可以搶占內核這句是有一定限制的，因為當中斷發生的時候系統由中斷門 進入時自動關中斷（對於x86平台就是將eflags寄存器的if位置為0），只有當中斷函數被執行 （handle_IRQ_event）的過程中開中斷之後才能有搶占。 對於同種類型的中斷，由於其使用同樣的idt表項，通過其狀態標志（IRQ_PENDING和 IRQ_INPROGRESS）可以防止同種類型的中斷函數執行（注意：是防止handle_IRQ_event被重入， 而不是防止do_IRQ函數被重入），對於不同的中斷，則可以自由的嵌套。因此，所謂中斷嵌套， 對於不同的中斷是可以自由嵌套的，而對於同種類型的中斷，是不可以嵌套執行的。以下簡單解釋一下如何利用狀態標志來防止同種類型中斷的重入：當某種類型的中斷第一次發生時，首先其idt表項的狀態位上被賦予IRQ_PENDING標志，表示有待處理。 然後將中斷處理函數action置為null，然後由於其狀態沒有IRQ_INPROGRESS標志（第一次），故將其狀態置上IRQ_INPROGRESS並去處IRQ_PENDING標志，同時將action賦予相應的中斷處理函數指針（這里是一個重點，linux很巧妙的用法，隨後說明）。這樣，後面就可以順利執行handle_IRQ_event進行中斷處理，當在handle_IRQ_event中開中斷後，如果有同種類型的中斷發生，則再次進入do_IRQ函數，然後其狀態位上加上IRQ_PENDING標志，但是由於前一次中斷處理中加上的IRQ_INPROGRESS沒有被清除，因此這里無法清除IRQ_PENDING標志，因此action還是為null，這樣就無法再次執行handle_IRQ_event函數。從而退出本次中斷處理，返回上一次的中斷處理函數中，即繼續執行handle_IRQ_event函數。當handle_IRQ_event返回時檢查IRQ_PENDING標志，發現存在這個標志，說明handle_IRQ_event執行過程中被中斷過，存在未處理的同類中斷，因此再次循環執行handle_IRQ_event函數。直到不存在IRQ_PENDING標志為止。2.4和2.6的差別，就我來看，主要是在2.6中一進入do_IRQ，多了一個關閉內核搶占的動作，同時在處理中多了一種對IRQ_PER_CPU類型的中斷的處理，其他沒有什麼太大的改變。這類IRQ_PER_CPU的中斷主要用在smp環境下將中斷綁定在某一個指定的cpu上。例如arch/ppc/syslib/open_pic.c中的openpic_init中初始化ipi中斷的時候。 其實簡單的說，中斷可以嵌套，但是同種類型的中斷是不可以嵌套的，因為在IRQ上發生中斷，在中斷響應的過程中，這個IRQ是屏蔽的，也就是這個IRQ的中斷是不能被發現的。 同時在內核的臨界區內，中斷是被禁止的 關於do_IRQ可能會丟失中斷請求：do_IRQ函數是通過在執行完handle_IRQ_event函數之後判斷status是否被設置了IRQ_PENDING標志來判斷是否還有沒有被處理的同一通道的中斷請求。 但是這種方法只能判斷是否有，而不能知道有多少個未處理的統一通道中斷請求。也就是說，假如在第一個中斷請求執行handle_IRQ_event函數的過程中來了同一通道的兩個或更多中斷請求，而這些中斷不會再來，那麼僅僅通過判斷status是否設置了IRQ_PENDING標志不知道到底有多少個未處理的中斷，handle_IRQ_event只會被再執行一次。這算不算是個bug呢？ 不算，只要知道有中斷沒有處理就OK了，知道1個和知道N個，本質上都是一樣的。作為外設，應當能夠處理自己中斷未被處理的情況。不可能丟失的，在每一個中斷描述符的結構體內，都有一個鏈表，鏈表中存放著服務常式序關於中斷中使用的幾個重要概念和關系： 一、基本概念 1. 產生的位置 發生的時刻 時序 中斷 CPU外部 隨機 非同步 異常 CPU正在執行的程序 一條指令終止執行後 同步 2.由中斷或異常執行的代碼不是一個進程，而是一個內核控制路徑，代表中斷發生時正在運行的進程的執行 中斷處理程序與正在運行的程序無關 引起異常處理程序的進程正是異常處理程序運行時的當前進程 二、特點 （2）能以嵌套的方式執行，但是同種類型的中斷不可以嵌套 （3）盡可能地限制臨界區，因為在臨界區中，中斷被禁止 2.大部分異常發生在用戶態，缺頁異常是唯一發生於內核態能觸發的異常 缺頁異常意味著進程切換，因此中斷處理程序從不執行可以導致缺頁的操作 3.中斷處理程序運行於內核態 中斷發生於用戶態時，要把進程的用戶空間堆棧切換到進程的系統空間堆棧，剛切換時，內核堆棧是空的 中斷發生於內核態時， 不需要堆棧空間的切換 三、分類 1.中斷的分類：可屏蔽中斷、不可屏蔽中斷 2.異常的分類： 分類 解決異常的方法 舉例 故障 那條指令會被重新執行 缺頁異常處理程序 陷阱 會從下一條指令開始執行 調試程序

㈡ 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。

㈢ Linux中斷補充

在系統結構中，CPU工作的模式有兩種，一種是中斷，由各種設備發起；一種是輪詢，由CPU主動發起。
中斷IRQ:
中斷允許讓設備（如鍵盤，串口卡，並口等設備）表明它們需要CPU。一旦CPU接收了中斷請求，CPU就會暫時停止執行正在運行的程序，並且調用一個稱為中斷處理器或中斷服務程序（interrupt service routine）的特定程序。CPU處理完中斷後，就會恢復執行之前被中斷的程序。
中斷分類：
硬中斷+軟中斷
硬中斷：
①非屏蔽中斷：不能被屏蔽，硬體發生的錯誤：內存錯誤，風扇故障，溫度感測器故障等。
②可屏蔽中斷：可被CPU忽略或延遲處理。當緩存控制器的外部針腳被觸發的時候就會產生這種類型的中斷，而中斷屏蔽寄存器就會將這樣的中斷屏蔽掉。我們可以將一個比特位設置為0，來禁用在此針腳觸發的中斷。
軟中斷：
是軟體實現的中斷,也就是程序運行時其他程序對它的中斷;而硬中斷是硬體實現的中斷,是程序運行時設備對它的中斷。

CPU之間的中斷處理（IPI）
處理器間中斷允許一個CPU向系統其他的CPU發送中斷信號，處理器間中斷（IPI）不是通過IRQ線傳輸的，而是作為信號直接放在連接所有CPU本地APIC的匯流排上。
CALL_FUNCTION_VECTOR （向量0xfb）

發往所有的CPU，但不包括發送者，強制這些CPU運行發送者傳遞過來的函數，相應的中斷處理程序叫做call_function_interrupt()，例如，地址存放在群居變數call_data中來傳遞的函數，可能強制其他所有的CPU都停止，也可能強制它們設置內存類型範圍寄存器的內容。通常，這種中斷發往所有的CPU，但通過smp_call_function()執行調用函數的CPU除外。

RESCHEDULE_VECTOR （向量0xfc）

當一個CPU接收這種類型的中斷時，相應的處理程序限定自己來應答中斷，當從中斷返回時，所有的重新調度都自動運行。

INVALIDATE_TLB_VECTOR （向量0xfd）

發往所有的CPU，但不包括發送者，強制它們的轉換後援緩沖器TLB變為無效。相應的處理程序刷新處理器的某些TLB表項。

㈣ 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。

㈤ Linux內核中斷之中斷申請介面

本文基於 RockPI 4A 單板Linux4.4內核介紹中斷申請的常用介面函數。

1、文件

2、定義

說明：

1）、 irq ：要申請的中斷號，可通過 platform_get_irq() 獲取，見「Linux內核中斷之獲取中斷號」。

2）、 handler ：中斷處理函數，發生中斷時，先處理中斷處理函數，然後返回 IRQ_WAKE_THREAD 喚醒中斷處理線程。中斷處理函數盡可能簡單。

中斷處理函數定義： typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);

中斷返回值如下：

3）、 thread_fn ：中斷處理線程，該參數可為NULL。類似於中斷處理函數的下半部分。

4）、 irqflags ：中斷類型標志。

定義文件： include/linux/interrupt.h ，內容如下：

5）、 devname ：中斷名稱，可使用 cat /proc/interrupts 命令查看。

6）、 dev_id ：設備ID，該值唯一。

在使用共享中斷時（即設置 IRQF_SHARED ），必須傳入 dev_id ，在中斷處理和釋放函數中都會使用該參數。

註：

1、 request_threaded_irq() 函數可替代 request_irq 加 tasklet 或 workqueue 的方式。

2、對應的中斷釋放函數為： void free_irq(unsigned int, void *) ，需要和中斷申請函數成對出現。

1、文件

2、定義

說明：

1）、 __must_check ：指調用函數一定要處理函數的返回值，否則編譯器會給出警告。

2）、 request_irq() 函數本質上是中斷處理線程 thread_fn 為空的 request_threaded_irq() 函數。

注 ：

對應的中斷釋放函數為： void free_irq(unsigned int, void *) ，需要和中斷申請函數成對出現。

1、文件

2、定義

說明 ：

devm_request_threaded_irq() 本質上還是使用 request_threaded_irq() 函數實現中斷申請。

兩者區別：

1）多了一個 dev 參數；

2）在設備驅動卸載時，中斷會自動釋放；

3）如果想單獨釋放中斷，可使用 void devm_free_irq(struct device *dev, unsigned int irq, void *dev_id) 函數。

1、文件

2、定義

devm_request_irq() 函數本質上是中斷處理線程 thread_fn 為空的 devm_request_threaded_irq() 函數。

1、獲取中斷號

2、申請中斷

3、中斷處理函數

4、中斷處理線程

5、查看中斷

㈥ Linux中斷 異常 系統調用 中斷上半部 中斷下半部 這些有什麼區別和聯系

中斷分軟中斷跟硬中斷，硬中斷是由硬體從外部觸發，軟中斷由軟體觸發，就像linux系統調用int 80一樣。至於中斷的上下部其實就是因為中斷的處理時間跟它的優先順序不一定成正比，所以一般先處理中斷最重要的部分（上半部），待到不怎麼忙的時候，再來處理比較悠閑的部分（下半部）。就像輸入的時候，拿到鍵盤輸入的是什麼才是最重要的（上半部），顯示字元才是次要的（下半部）。

㈦ linux中斷的下半部機制有哪些

一、中斷處理為什麼要下半部？Linux在中斷處理中間中斷處理分了上半部和下半部，目的就是提高系統的響應能力和並發能力。通俗一點來講：當一個中斷產生，調用該中斷對應的處理程序(上半部)然後告訴系統，對應的後半部可以執行了。然後中斷處理程序就返回，下半部會在合適的時機有系統調用。這樣一來就大大的減少了中斷處理所需要的時間。

二、那些工作應該放在上半部，那些應該放在下半部？
沒有嚴格的規則，只有一些提示：
1、對時間非常敏感，放在上半部。
2、與硬體相關的，放在上半部。
3、不能被其他中斷打斷的工作，放在上半部。
以上三點之外的，考慮放在下半部。

三、下半部機制在Linux中是怎麼實現的？
下半部在Linux中有以下實現機制：
1、BH(在2.5中刪除)
2、任務隊列(task queue，在2.5刪除)
3、軟中斷(softirq，2.3開始。本文重點)
4、tasklet(2.3開始)
5、工作隊列(work queue，2.5開始)

四、軟中斷是怎麼實現的(以下代碼出自2.6.32)？
軟中斷不會搶占另外一個軟中斷，唯一可以搶占軟中斷的是中斷處理程序。
軟中斷可以在不同CPU上並發執行(哪怕是同一個軟中斷)

1、軟中斷是編譯期間靜態分配的，定義如下：
struct softirq_action { void (*action)(struct softirq_action *); };

/*
* PLEASE, avoid to allocate new softirqs, if you need not _really_ high
* frequency threaded job scheling. For almost all the purposes
* tasklets are more than enough. F.e. all serial device BHs et
* al. should be converted to tasklets, not to softirqs.
*/
enum {
HI_SOFTIRQ=0,
TIMER_SOFTIRQ,
NET_TX_SOFTIRQ,
NET_RX_SOFTIRQ,
BLOCK_SOFTIRQ,
BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ,
TASKLET_SOFTIRQ,
SCHED_SOFTIRQ,
HRTIMER_SOFTIRQ,
RCU_SOFTIRQ, /* Preferable RCU should always be the last softirq */
NR_SOFTIRQS

㈧ Linux幾種中斷信號的區別：HUP，INT，KILL，TERM，TSTP

Linux的HUP，INT，KILL，TERM，TSTP中斷信號區別為：鍵入不同、對應操作不同、啟用不同。

一、鍵入不同

1、HUP中斷信號：HUP中斷信號是當用戶鍵入<Ctrl+X>時由終端驅動程序發送的信號。

2、INT中斷信號：INT中斷信號是當用戶鍵入<Ctrl+I>時由終端驅動程序發送的信號。

3、KILL中斷信號：KILL中斷信號是當用戶鍵入<Ctrl+Z>時由終端驅動程序發送的信號。

4、TERM中斷信號：TERM中斷信號是當用戶鍵入<Ctrl+>時由終端驅動程序發送的信號。

5、TSTP中斷信號：TSTP中斷信號是當用戶鍵入<Ctrl+T>時由終端驅動程序發送的信號。二、對應操作不同

1、HUP中斷信號：HUP中斷信號的對應操作為讓進程掛起，睡眠。

2、INT中斷信號：INT中斷信號的對應操作為正常關閉所有進程。

3、KILL中斷信號：KILL中斷信號的對應操作為強制關閉所有進程。

4、TERM中斷信號：TERM中斷信號的對應操作為正常的退出進程。

5、TSTP中斷信號：TSTP中斷信號的對應操作為暫時停用進程。

三、啟用不同

1、HUP中斷信號：HUP中斷信號發送後，可以重新被用戶再次輸入恢復啟用進程。

2、INT中斷信號：INT中斷信號發送後，不可以重新被用戶再次輸入恢復啟用進程。

3、KILL中斷信號：KILL中斷信號發送後，不可以重新被用戶再次輸入恢復啟用進程。

4、TERM中斷信號：TERM中斷信號發送後，可以重新被用戶再次輸入啟用進程。

5、TSTP中斷信號：TSTP中斷信號發送後，可以重新被用戶再次輸入繼續使用進程。

㈨ Linux系統怎麼使用技巧處理共享中斷

linux的每個中斷，都有一個action的鏈表，每個action對應一個處理函數和參數指針。

一個共享的中斷，action列表中的內容都會執行。
如果是獨享的中斷，中斷的標志位（）會相應置位，無法再次申請該中斷。
申請的時候使用IRQF_標志說明中斷的類型。IRQF_SHARED表示一個共享的中斷。

㈩ 在SMP系統中，Linux定義的處理機間中斷RESCEDULE_VECTOR:使被中斷CPU重新調

摘要 中斷讓外設能夠通知CPU他需要獲得服務(讓CPU執行指定的中斷服務常式ISR)。為了達到這個目的，首先要為中斷執行做好准備，完成初始化相關的操作。包括：