《Linux内核设计与实现》读书笔记(七)- 中断处理

中断处理一般不是纯软件来实现的,需要硬件的支持。通过对中断的学习有助于更深入的了解系统的一些底层原理,特别是驱动程序的开发。

主要内容:

  • 什么是中断
  • 中断类型
  • 中断相关函数
  • 中断处理机制
  • 中断控制方法
  • 总结

 

1. 什么是中断

为了提高CPU和外围硬件(硬盘,键盘,鼠标等等)之间协同工作的性能,引入了中断的机制。

没有中断的话,CPU和外围设备之间协同工作可能只有轮询这个方法:CPU定期检查硬件状态,需要处理时就处理,否则就跳过。

当硬件忙碌的时候,CPU很可能会做许多无用功(每次轮询都是跳过不处理)。

 

中断机制是硬件在需要的时候向CPU发出信号,CPU暂时停止正在进行的工作,来处理硬件请求的一种机制。

 

2. 中断类型

中断一般分为异步中断(一般由硬件引起)和同步中断(一般由处理器本身引起)。

异步中断:CPU处理中断的时间过长,所以先将硬件复位,使硬件可以继续自己的工作,然后在适当时候处理中断请求中耗时的部分。

举个例子:网卡的工作原理

  1.     网卡收到数据包后,向CPU发出中断信号,请求处理接收到的数据包
  2.     CPU将收到的数据包拷贝到内存后,即通知网卡继续工作
  3.     至于数据包拷贝至内存后的处理会在适当的时候进行

 

这样做避免了处理数据包时间过长导致网卡接收数据包速度变慢。

 

同步中断:CPU处理完中断请求的所有工作后才反馈硬件

举个例子:系统异常处理(比如运算中的除0操作)

  1.     应用程序出现异常后,需要内核来处理
  2.     内核调用相应的异常处理函数来处理异常
  3.     处理完后终了应用程序或者给出message

 

同步中断应该处理能很快完成的一种中断。

 

3. 中断相关函数

实现一个中断,主要需要知道3个函数:

  • 注册中断的函数
  • 释放中断的函数
  • 中断处理程序的声明

 

3.1 注册中断的函数

    位置:<linux/interrupt.h>  include/linux/interrupt.h

 

定义如下:

/** irg     - 表示要分配的中断号* handler - 实际的中断处理程序* flags   - 标志位,表示此中断的具有特性* name    - 中断设备名称的ASCII 表示,这些会被/proc/irq和/proc/interrupts文件使用* dev     - 用于共享中断线,多个中断程序共享一个中断线时(共用一个中断号),依靠dev来区别各个中断程序* 返回值:* 执行成功:0* 执行失败:非0*/
int request_irq(unsigned int irq,irq_handler_t handler,unsigned long flags,const char* name,void *dev)

 3.2 释放中断的函数

定义比较简单:

void free_irq(unsigned int irq, void *dev)

如果不是共享中断线,则直接删除irq对应的中断线。

如果是共享中断线,则判断此中断处理程序是否中断线上的最后一个中断处理程序,

    是最后一个中断处理程序 -> 删除中断线和中断处理程序

    不是最后一个中断处理程序 -> 删除中断处理程序

 

3.3 中断处理程序的声明

声明格式如下:

/* * 中断处理程序的声明* @irp  - 中断处理程序(即request_irq()中handler)关联的中断号* @dev  - 与 request_irq()中的dev一样,表示一个设备的结构体* 返回值:* irqreturn_t -  执行成功:IRQ_HANDLED  执行失败:IRQ_NONE*/
static irqreturn_t intr_handler(int, irq, void *dev)

 

4. 中断处理机制

中断处理的过程主要涉及3函数:

  • do_IRQ 与体系结构有关,对所接收的中断进行应答
  • handle_IRQ_event 调用中断线上所有中断处理
  • ret_from_intr 恢复寄存器,将内核恢复到中断前的状态

 

处理流程可以参见书中的图,如下:

interrupt

 

5. 中断控制方法

常用的中断控制方法见下表:

函数

说明

local_irq_disable()禁止本地中断传递
local_irq_enable()激活本地中断传递
local_irq_save()保存本地中断传递的当前状态,然后禁止本地中断传递
local_irq_restore()恢复本地中断传递到给定的状态
disable_irq()禁止给定中断线,并确保该函数返回之前在该中断线上没有处理程序在运行
disable_irq_nosync()禁止给定中断线
enable_irq()激活给定中断线
irqs_disabled()如果本地中断传递被禁止,则返回非0;否则返回0
in_interrupt()如果在中断上下文中,则返回非0;如果在进程上下文中,则返回0
in_irq()如果当前正在执行中断处理程序,则返回非0;否则返回0

 

总结

中断处理对处理时间的要求很高,如果一个中断要花费较长时间,那么中断处理一般分为2部分。

上半部只做一些必要的工作后,立即通知硬件继续自己的工作。

中断处理中耗时的部分,也就是下半部的工作,CPU会在适当的时候去完成。

转载于:https://www.cnblogs.com/GoogleGetZ/p/7424217.html

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/253673.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

入门视频采集与处理(学会分析YUV数据)

标签&#xff1a;分析码流 视频采集 RGB YUV 原创作品&#xff0c;允许转载&#xff0c;转载时请务必以超链接形式标明文章 原始出处 、作者信息和本声明。否则将追究法律责任。http://ticktick.blog.51cto.com/823160/555791做视频采集与处理&#xff0c;自然少不了要学会分析…

数字后端——时序验证

时序验证则是采用时序分析等方法验证设计是否满足时序收敛&#xff0c;这些时序检验工作包括反向标定(back-annotation)、时序与功耗的检验、时序与信号完整性的检验和当代低功耗纳米先进设计中的“多模式多端角”(MMMC&#xff0c;multi-mode multi-comer)检验。 一、反向标定…

Hadoop系列(三)MapReduce Job的几种提交运行模式

Job执行可以分为本地执行或者集群执行。hadoop集群安装部署在远程centos系统中。使用经典的WordCount代码为例。 1. 本地执行模式&#xff08;本地为MacOS环境&#xff09;&#xff0c;无需启动远程的hadoop集群&#xff0c;本地job会提交给本地执行器LocalJobRunner去执行。 1…

2600: [Ioi2011]ricehubh

Description 乡间有一条笔直而长的路称为“米道”。沿着这条米道上 R 块稻田&#xff0c;每块稻田的坐标均为一个 1 到 L 之间(含 1 和 L)的整数。这些稻田按照坐标以不减的顺序给出&#xff0c;即对于 0 ≤ i <R&#xff0c;稻田 i 的坐标 X[i]满足 1 ≤ X[0] ≤ ... ≤ X[…

常见视频接口介绍,VGA,YPbPr,DVI,HDMI,DisplayPort

1&#xff0c;VGA(D-SUB) 这种是显示器最常见的&#xff0c;用了很多年&#xff0c;色域空间是RGB&#xff0c;也就是红绿蓝&#xff0c;模拟信号&#xff0c;无音频 插头是15针的&#xff0c;实际所需的最小针数应该是5针&#xff0c;也就是RGB三色信号&#xff0c;水平…

js 对已知数组数据的导出EXCEL

1. 方法一 <a id"frontExportLogLink" href"javascript:void(0)" ng-click"exportLog()" class"btn btn-danger">导出<span class"glyphicon glyphicon-question-sign mgl10" tooltip"{{不支持ie | translate…

芯片面积估计方法

一、概念 芯片面积的主要涵盖部分分为三部分 IO&#xff1a;芯片的信号及电源pad等Standard cell : 实现芯片的功能逻辑Macro block &#xff1a;第三方IP( PLL DAC POR Memory .etc )芯片面积估计就是通过目标工艺的库信息&#xff0c;设计的spec、以往设计的信息及&#xff…

WordPress开发之WP Custom Register Login插件试用

简介 WP Custom Register Login可以为你的WordPress网站前台增加注册、登录、找回密码的功能&#xff1b;你可以通过简码在任何页面上调用。此外&#xff0c;该插件还支持设置自动通过用户的电子邮件验证新帐户激活&#xff0c;自带算术验证码&#xff0c;有效防护垃圾注册。对…

Java数据类型(基本数据类型)学习

Java数据类型&#xff08;基本数据类型&#xff09;学习 与其他语言一样&#xff0c;Java编程同样存在&#xff0c;比如int a&#xff0c;float b等。在学习变量之前我就必须先了解Java的数据类型啦。 Java的数据类型包括基本数据类型和引用数据类型。具体如下&#xff1a; 各数…

电视信号——行场同步

电视信号分NTSC制和PAL制两种制式, NTSC制每秒刷新60次,而PAL制每秒刷新50次。 水平消隐&#xff1a;电子枪从左到右画出象素&#xff0c;它每次只能画一条扫描线&#xff0c;画下一条之前要先回到左边并做好画下一条扫描线的准备&#xff0c;这之间有一段时间叫做水平消隐&…

SLVS-EC接口学习

SLVS summarize 一、概述 SLVS-EC高速串行接口技术&#xff0c;在CIS和DSP&#xff08;数字信号处理器&#xff09;之间实现了高帧率的宽带像素数据传输。 SLVS-EC引入了一个优化的数据包格式和控制协议&#xff0c;几乎没有冗余&#xff0c;而且结构简单&#xff0c;仅由两层…

关于Unity中NGUI的Pivot和锚点

Pivot 1.创建一个Sprite类型的Sprite1节点&#xff0c;关联一个图集和一张贴图&#xff0c;用图中的六个按钮调整这个贴图的Pivot点&#xff0c;一共有八个点可以选择 2.再创建一个Sprite类型的Sprite2节点&#xff0c;作为Sprite1节点的子节点&#xff0c;关联一个图集和一张贴…

PrimeTime指南——概述和基本流程

PrimeTime&#xff08;PT&#xff09;是Synopsys的sign-off quality的静态时序分析工具。PrimeTime可以集成于逻辑综合和物理综合的流程&#xff0c;让设计者分析并解决复杂的时序问题&#xff0c;并提高时序收敛的速度。 一、概述 PT最大的两个特点是&#xff1a; 基于时序路…

yuv和yCbCr的差异

yuv和yCbCr的差异 一、和rgb之间换算公式的差异 yuv<-->rgb Y 0.299*R 0.587*G 0.114*B U -0.147*R - 0.289*G 0.436*B 0.492*(B- Y) V 0.615*R - 0.515*G - 0.100*B 0.877*(R- Y) R Y 1.140*V G Y - 0.394*U - 0.581*V B Y 2.032*U yCbCr<-->rgb Y’ 0…

配置zentaophp

原理&#xff1a; 首先&#xff0c;我们要明白为什么访问localhost就可以访问到我们的apache主页。 解析域名的时候&#xff0c;首先是从本地的hosts文件开始的。 如果查不到&#xff0c;才会去DNS服务器查询。 如果你在这里面写一行&#xff1a;127.0.0.1 www.baidu.com 百…

Android开发——RecyclerView特性以及基本使用方法(二)

0. 前言随着Android的发展&#xff0c;虽然ListView依旧重要&#xff0c;但RecyclerView确实越来越多的被大家使用。但显然并不能说RecyclerView就一定优于ListView&#xff0c;而是应该根据不同的需求选择最合适的进行使用。本篇将介绍我们为什么要使用RecyclerView&#xff…

pycharm中使用scrapy命命

2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 这篇博客写的不错&#xff0c;亲测 https://blog.csdn.net/MAOZEXIJR/article/details/80678133 转载于:https://my.oschina.net/u/2511906/blog/1934993

PrimeTime指南——合理设置约束

完整的STA需要满足以下两点&#xff1a; 完整的设计约束&#xff08;完整并不意味着正确&#xff09;运行所有需要的时序检查可以用以下两条命令来进行完整性的检查&#xff1a; check_timing // 检查是否缺少了约束条件 report_analysis_cove…

Matlab增加块注释

1&#xff09;方法一选中你要加注释的内容&#xff0c;然后选择工具菜单“text|comment”就可以了&#xff0c;如果要把注释变为语句&#xff0c;同样选中要转变的语句&#xff0c;然后用鼠标选择“text|uncomment”就可以了。用键盘的快捷键是"CtrlR".或者选中你要加…

理解正向代理和反向代理

首先&#xff0c;大家可以看一下这里https://www.zhihu.com/question/24723688 其实答复的非常清楚了。 知乎网友阿笠硕士图画的很形象&#xff0c;地址为https://www.zhihu.com/question/24723688/answer/48369770 其次&#xff0c;我自己根据专家的解释&#xff0c;总结如下…