个人网站建站源码,科院公司网站建设目标是什么,网络舆情参考,做动图的网站1、中断引发的面试教训2、什么是中断#xff1f;中断#xff1a; #xff08;英语#xff1a;Interrupt#xff09;指当出现需要时#xff0c;CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中#xff0c;系统出现了一个必须由CPU立即… 1、中断引发的面试教训2、什么是中断中断 英语Interrupt指当出现需要时CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况此时CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。中断 在嵌入式软件中几乎不能离开它你看到的几乎所有的芯片都有中断功能不管是裸机程序STC89C51还是嵌入式Linux系统还是其他的RTOS系统都有中断。每个外接设备申请一个唯一的中断号让外设发生中断时向CPU报告自己的中断号CPU知道是哪个设备发生中断然后执行相对应的操作。3、为什么要用中断4、Linux中断子系统4.1、中断系统相关硬件描述4.1.1、多个Interrupt controller和多个cpu之间的拓扑结构第一种就是有一个Root GIC(Generic Interrupt Controller)连接多个CPU然后second GIC 接在 Root GIC上Sencond GIC只负责上报中断信息给Root GICRoot GIC负责接收Second GIC中断信息然后给CPU汇报中断信息。第二种就是Root GIC 负责给cpu0-cpu4汇报工作Second GIC负责给cpu3-cpu7汇报工作。这样设计的弊端就是Second GIC上的中断信号不能传给Cpu0-Cpu3这样的设计理论上不是很完美。4.1.2、Interrupt controller把中断事件送给哪个CPU在 SMP 体系结构中cpu三大架构 numa smp mpp 之一我们可以通过调用系统调用和一组相关的宏来设置 CPU 亲和力CPU affinity将一个或多个进程绑定到一个或多个处理器上运行。中断在这方面也毫不示弱也具有相同的特性。中断亲和力是指将一个或多个中断源绑定到特定的 CPU 上运行。中断亲和力最初由 Ingo Molnar 设计并实现。在 /proc/irq 目录中对于已经注册中断处理程序的硬件设备都会在该目录下存在一个以该中断号命名的目录 IRQ# IRQ# 目录下有一个 smp_affinity 文件SMP 体系结构才有该文件它是一个 CPU 的位掩码可以用来设置该中断的亲和力 默认值为 0xffffffff表明把中断发送到所有的 CPU 上去处理。如果中断控制器不支持 IRQ affinity,不能改变此默认值同时也不能关闭所有的 CPU 位掩码即不能设置成 0x0。举个栗子我们以网卡eth1中断号 44 为例在具有 8 个 CPU 的服务器上来设置网卡中断的亲和力以下数据出自内核源码 Documentation\IRQ-affinity.txt[rootmoon 44]# cat smp_affinityffffffff[rootmoon 44]# echo 0f smp_affinity[rootmoon 44]# cat smp_affinity0000000f[rootmoon 44]# ping -f hPING hell (195.4.7.3): 56 data bytes...--- hell ping statistics ---6029 packets transmitted, 6027 packets received, 0% packet lossround-trip min/avg/max 0.1/0.1/0.4 ms[rootmoon 44]# cat /proc/interrupts | grep 44: 44: 0 1785 1785 1783 1783 1 1 0 IO-APIC-level eth1[rootmoon 44]# echo f0 smp_affinity[rootmoon 44]# ping -f hPING hell (195.4.7.3): 56 data bytes..--- hell ping statistics ---2779 packets transmitted, 2777 packets received, 0% packet lossround-trip min/avg/max 0.1/0.5/585.4 ms[rootmoon 44]# cat /proc/interrupts | grep 44: 44: 1068 1785 1785 1784 1784 1069 1070 1069 IO-APIC-level eth1[rootmoon 44]#在上例中我们首先只允许在 CPU0-3 上处理网卡中断接着运行 ping 程序不难发现在 CPU4-7 上并没有对网卡中断进行处理。然后只在 CPU4-7 上对网卡中断进行处理 CPU0-3 不对网卡中断进行任何处理运行 ping 程序之后再次查看 /proc/interrupts 文件时不难发现 CPU4~7 上的中断次数明显增加而 CPU0~3 上的中断次数没有太大的变化。4.2、中断子系统相关的软件框架4.2.1、中断上半部分和下半部分中断处理程序的这两个目标相互冲突快点执行执行大量工作由于这些竞争目标中断的处理分为两部分或一半上半部分。中断处理程序是上半部分。上半部分在收到中断后立即运行仅执行对时间要求严格的工作例如确认收到中断或重置硬件。下半部分。可以在以后执行的工作推迟到下半部分。下半部分将在更方便的时间运行并启用所有中断。4.2.2、中断分类中断如果分为两大类那就是同步中断和异步中断如果根据中断原因来分可以分为四种。具体如下图4.2.3、中断上下文执行中断处理程序时内核处于中断上下文中。与进程上下文的区别进程上下文是内核在代表进程执行时所处的操作模式例如执行系统调用或运行内核线程。在进程上下文中current宏在内核中可以通过current宏来获得当前执行进程的task_struct指针指向关联的任务。由于进程在进程上下文中耦合到内核因此进程上下文可以休眠或以其他方式调用调度程序。current宏在发生中断的时候它指向中断的进程。没有后备进程中断上下文无法休眠无法重新安排。因此您无法从中断上下文中调用某些函数。如果函数休眠则不能从中断处理程序中使用它这限制了可以从中断处理程序调用的函数。中断上下文是时间关键的因为中断处理程序会中断其他代码。应该记住中断处理程序已经中断了其他代码可能甚至是另一行上的另一个中断处理程序。由于异步性质所有中断处理程序必须尽可能快速和简单。应尽可能地将工作从中断处理程序中推出并在下半部分执行后者在更方便的时间运行。4.2.4、linux kernel的中断子系统架构图如下所示由上面的block图我们可知linux kernel的中断子系统分成4个部分硬件无关的代码我们称之Linux kernel通用中断处理模块。无论是哪种CPU哪种controller其中断处理的过程都有一些相同的内容这些相同的内容被抽象出来和HW无关。此外各个外设的驱动代码中也希望能用一个统一的接口实现irq相关的管理不和具体的中断硬件系统以及CPU体系结构相关这些“通用”的代码组成了linux kernel interrupt subsystem的核心部分。CPU architecture相关的中断处理。 和系统使用的具体的CPU architecture相关。Interrupt controller驱动代码 。和系统使用的Interrupt controller相关。普通外设的驱动。这些驱动将使用Linux kernel通用中断处理模块的API来实现自己的驱动逻辑。4.2.5、中断调试用示波器查看硬件是否真实产生了中断cat /proc/interrupts 里面列举了系统申请的所有中断查看自己注册的中断是否在里面cat cat /proc/irq/[num]/ 里面很多可以查看和调试的参数4.2.6、Linux中断是否可以嵌套吗它的commit log清晰地解释中断嵌套可能引入的一些risk比如stack溢出等。也就是说从这个commit开始实际Linux已经不再支持中断的嵌套, 也没有快慢中断的概念了IRQF_DISABLED标记也作废了。在IRQ HANDLER里面无论一个中断设置还是不设置IRQF_DISABLED, 内核都不会开启CPU对中断的响应具体查看链接https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?ide58aa3d2d0cc5、参考http://www.wowotech.net/irq_subsystem/interrupt_subsystem_architecture.html/comment-page-2https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-linuxkernelint/index.htmlhttps://notes.shichao.io/lkd/ch7/#interrupt-control推荐阅读pthread_mutex_locknbsp引发的血案linuxnbsp;内核宏container_of剖析这才是你想要桶排序堆和栈的区别转过无数次的文章写给过得很辛苦很迷茫的你~一定要看啊当你看到这里的时候说明你已经阅读完上面的内容不管怎样感谢您有心或者无意的关注和支持公众号接入了AI功能回复任意消息比如笑话天气觉得不错请帮忙转发点好看您的每一次支持我都将铭记于心想获取学习资料请点击状态栏公众号福利按钮
