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Linux 系统中的中断是不是没有中断优先级

发布时间:2019-07-15 02:08 来源:未知 编辑:admin

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  关于中断嵌套:在linux内核里,如果驱动在申请注册中断的时候没有特别的指定,do_irq在做中断响应的时候,是开启中断的,如果在驱动的中断处理函数正在执行的过程中,出现同一设备的中断或者不同设备的中断,这时候新的中断会被立即处理,还是被pending,等当前中断处理完成后,再做处理。在2.4和2.6内核里,关于这一块是否有什么不同。 一般申请中断的时候都允许开中断,即不使用SA_INTERRUPT标志。如果允许共享则加上 SA_SHIRQ,如果可以为内核熵池提供熵值(譬如你写的驱动是ide之类的驱动),则再加上 SA_SAMPLE_RANDOM标志。这是普通的中断请求过程。对于这种一般情况,只要发生中断,就可以抢占内核,即使内核正在执行其他中断函数。这里有两点说明:一是因为linux不支持 中断优先级,因此任何中断都可以抢占其他中断,但是同种类型的中断(即定义使用同一个 中断线的中断)不会发生抢占,他们会在执行本类型中断的时候依次被调用执行。二是所谓 只要发生中断,就可以抢占内核这句是有一定限制的,因为当中断发生的时候系统由中断门 进入时自动关中断(对于x86平台就是将eflags寄存器的if位置为0),只有当中断函数被执行 (handle_IRQ_event)的过程中开中断之后才能有抢占。 对于同种类型的中断,由于其使用同样的idt表项,通过其状态标志(IRQ_PENDING和 IRQ_INPROGRESS)可以防止同种类型的中断函数执行(注意:是防止handle_IRQ_event被重入, 而不是防止do_IRQ函数被重入),对于不同的中断,则可以自由的嵌套。因此,所谓中断嵌套, 对于不同的中断是可以自由嵌套的,而对于同种类型的中断,是不可以嵌套执行的。以下简单解释一下如何利用状态标志来防止同种类型中断的重入:当某种类型的中断第一次发生时,首先其idt表项的状态位上被赋予IRQ_PENDING标志,表示有待处理。 然后将中断处理函数action置为null,然后由于其状态没有IRQ_INPROGRESS标志(第一次),故将其状态置上IRQ_INPROGRESS并去处IRQ_PENDING标志,同时将action赋予相应的中断处理函数指针(这里是一个重点,linux很巧妙的用法,随后说明)。这样,后面就可以顺利执行handle_IRQ_event进行中断处理,当在handle_IRQ_event中开中断后,如果有同种类型的中断发生,则再次进入do_IRQ函数,然后其状态位上加上IRQ_PENDING标志,但是由于前一次中断处理中加上的IRQ_INPROGRESS没有被清除,因此这里无法清除IRQ_PENDING标志,因此action还是为null,这样就无法再次执行handle_IRQ_event函数。从而退出本次中断处理,返回上一次的中断处理函数中,即继续执行handle_IRQ_event函数。当handle_IRQ_event返回时检查IRQ_PENDING标志,发现存在这个标志,说明handle_IRQ_event执行过程中被中断过,存在未处理的同类中断,因此再次循环执行handle_IRQ_event函数。直到不存在IRQ_PENDING标志为止。2.4和2.6的差别,就我来看,主要是在2.6中一进入do_IRQ,多了一个关闭内核抢占的动作,同时在处理中多了一种对IRQ_PER_CPU类型的中断的处理,其他没有什么太大的改变。这类IRQ_PER_CPU的中断主要用在smp环境下将中断绑定在某一个指定的cpu上。例如arch/ppc/syslib/open_pic.c中的openpic_init中初始化ipi中断的时候。 其实简单的说,中断可以嵌套,但是同种类型的中断是不可以嵌套的,因为在IRQ上发生中断,在中断响应的过程中,这个IRQ是屏蔽的,也就是这个IRQ的中断是不能被发现的。 同时在内核的临界区内,中断是被禁止的 关于do_IRQ可能会丢失中断请求:do_IRQ函数是通过在执行完handle_IRQ_event函数之后判断status是否被设置了IRQ_PENDING标志来判断是否还有没有被处理的同一通道的中断请求。 但是这种方法只能判断是否有,而不能知道有多少个未处理的统一通道中断请求。也就是说,假如在第一个中断请求执行handle_IRQ_event函数的过程中来了同一通道的两个或更多中断请求,而这些中断不会再来,那么仅仅通过判断status是否设置了IRQ_PENDING标志不知道到底有多少个未处理的中断,handle_IRQ_event只会被再执行一次。这算不算是个bug呢? 不算,只要知道有中断没有处理就OK了,知道1个和知道N个,本质上都是一样的。作为外设,应当能够处理自己中断未被处理的情况。不可能丢失的,在每一个中断描述符的结构体内,都有一个链表,链表中存放着服务例程序关于中断中使用的几个重要概念和关系: 一、基本概念 1. 产生的位置 发生的时刻 时序 中断 CPU外部 随机 异步 异常 CPU正在执行的程序 一条指令终止执行后 同步 2.由中断或异常执行的代码不是一个进程,而是一个内核控制路径,代表中断发生时正在运行的进程的执行 中断处理程序与正在运行的程序无关 引起异常处理程序的进程正是异常处理程序运行时的当前进程 二、特点 (2)能以嵌套的方式执行,但是同种类型的中断不可以嵌套 (3)尽可能地限制临界区,因为在临界区中,中断被禁止 2.大部分异常发生在用户态,缺页异常是唯一发生于内核态能触发的异常 缺页异常意味着进程切换,因此中断处理程序从不执行可以导致缺页的操作 3.中断处理程序运行于内核态 中断发生于用户态时,要把进程的用户空间堆栈切换到进程的系统空间堆栈,刚切换时,内核堆栈是空的 中断发生于内核态时, 不需要堆栈空间的切换 三、分类 1.中断的分类:可屏蔽中断、不可屏蔽中断 2.异常的分类: 分类 解决异常的方法 举例 故障 那条指令会被重新执行 缺页异常处理程序 陷阱 会从下一条指令开始执行 调试程序

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