i.MX6ULL(四) linux中断

Linux中断是计算机多任务环境下的关键机制,用于响应硬件请求和外部事件。中断分为硬件调度、软件调度和嵌套调度,涉及实时性应用、I/O操作和系统调优。中断类型包括硬件错误、I/O、外部、中断控制器和定时器中断等。中断处理涉及保存上下文、查找中断向量表、执行处理函数和恢复上下文。中断嵌套和同步机制保证了系统对不同优先级中断的响应。中断线程和工作队列用于处理复杂任务,避免在中断上下文中阻塞。

一 Linux中断原理

Linux中断(Interrupt)是指在计算机执行过程中,由于某些事件发生(例如硬件请求、错误、异常等),CPU暂停当前正在执行的程序,转而执行相应的处理程序的过程。中断是计算机多任务环境下的一种重要机制,它可以保证不同任务之间的公平访问 CPU 时间,以及及时响应外部事件。

    中断提供了一种及时响应硬件故障和外部事件的方式,从而确保系统能够及时处理这些事件并保持正常运行。在Linux系统中,中断被广泛应用,从底层的驱动程序到高层的分布式系统,中断都扮演着重要的角色。

1 Linux中断的调度方式

在Linux系统中,中断的调度方式有以下几种:

1.硬件调度:当一个中断被触发时,硬件会自动将该中断的上下文信息保存到栈中,并将处理器的状态切换到内核态。然后硬件会发送一个目标中断,通知内核处理该中断。

2.软件调度:在内核中,中断可以通过注册的中断处理函数进行处理。当一个中断被触发时,内核会查找对应的中断处理函数,并调用该函数进行处理。

3.嵌套调度:当一个中断被触发时,内核会保存该处理器的状态并切换到内核态。如果该中断处理函数需要较长的时间才能完成,那么它可能会被更高优先级的中断打断。此时,内核会将高优先级的中断保存到栈中,并在处理完当前中断后再处理高优先级的中断。

2 使用中断解决问题

Linux中断可以用来解决许多硬件和软件问题,例如:

1.实时性应用:通过源中断及时响应外部事件,保证系统能够及时处理并保持正常运行。

2.I/O操作:通过源中断完成数据传输和读取,提高系统的I/O性能。

3.并发处理:通过多线程或多进程实现并发处理,提高系统的吞吐量和响应速度。

4.系统调优:通过调整

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