内核笔记

📢ARM64的处理器支持多个异常等级（exception level），其中EL0是用户模式，EL1是内核模式，也称为特权模式；EL2 是虚拟化监管模式，EL3则是安全世界的模式。在ARMv8架构下，异常分为异步异常和同步异常，其中Linux内核中的异常属于同步异常，而IRQ和FIQ都属于异步异常。

📢信号在操作系统中有悠久的历史，信号的概念和使用方式都非常简单，但是要编写出真正实用而稳定的信号处理程序却并不容易。

ARM64架构使用扁平设备树（Flattened Device Tree，FDT）描述板卡的硬件信息，好处是可以把板卡特定的代码从内核中删除，编译生成通用的板卡无关的内核。驱动开发者首先编写设备树源文件（Device Tree Source，DTS），存放在目录“arch/arm64/boot/dts”下，然后使用设备树编译器（Device Tree Compiler，DTC）把设备树源文件转换成设备树二进制文件（Device Tree Blob，DTB），最后把设备树二进制文件写到存储设备上。

📢外围设备不是把中断请求直接发给处理器，而是发给中断控制器，由中断控制器转发给处理器。ARM公司提供了一种标准的中断控制器，称为通用中断控制器（Generic Interrupt Controller，GIC）。目前GIC架构规范有4个版本：v1～v4。GIC v2最多支持8个处理器，GIC v3最多支持128个处理器，GIC v3和GIC v4只支持ARM64处理器。

📢Linux系统上的设备通过IRQ向内核通知特定事件。CPU提供的IRQ线可为连接设备共享或独占，这样当设备需要CPU时就可以向CPU发送请求。CPU获得请求后，停止其实际工作，保存其上下文，以便服务于设备发出的请求。在服务设备后，其状态恢复到中断发生时它停止的准确位置。因为IRQ线数量较多，所以需要另一个设备替CPU来负责管理它们。

中断处理方式的汇总

设备驱动开发人员常用的接口是request_irq()/request_threaded_irq()

本篇章将详细介绍软中断。

📢本篇章将介绍如何使用WorkQueue，介绍WorkQueue接口。

本篇将介绍中断下半部WorkQueue实现原理。

进程上下文中执行

ARM的异常处理过程

本篇将介绍中断下半部Tasklet实现原理。

信号的实现

Linux 中的中断处理程序分为上半部和下半部：上半部对应硬件中断，用来快速处理中断。下半部对应软中断，用来异步处理上半部未完成的工作。Linux 中的软中断包括网络收发、定时、调度、RCU 锁等各种类型，可以通过查看 /proc/softirqs 来观察软中断的运行情况。

workqueue是内核中重要的机制，当您要在单独的进程上下文中执行特定任务时使用，并且广泛用于内核中的各个位置。这可以看作是线程池的概念，在创建工作队列时，会先创建工作线程，然后在必要的工作发生时使用线程来执行工作。

Workqueue工作队列能睡眠：利用进程上下文来执行中断处理中耗时的任务Softirq和Tasklet在处理任务时不能睡眠

1. 硬件中断号到`Linux irq`中断号的映射，并创建好`irq_desc`中断描述符； 2. 中断注册时，先获取设备的中断号，根据中断号找到对应的`irq_desc`，并将设备的中断处理函数添加到`irq_desc`中； 3. 设备触发中断信号时，根据硬件中断号得到`Linux irq`中断号，找到对应的`irq_desc`，最终调用到设备的中断处理函数；

这里需要说明一下，这里的 irq 并不是真正的、物理的中断信号，而是一个抽象的、虚拟的中断信号。因为物理的中断信号和硬件关联比较大，中断控制器也是各种各样的。作为内核，我们不可能写程序的时候，适配各种各样的硬件中断控制器，因而就需要有一层中断抽象层。这里虚拟中断信号到中断描述结构的映射，就是抽象中断层的主要逻辑。

中断子系统中有一个重要的设计机制，那就是Top-half和Bottom-half，将紧急的工作放置在Top-half中来处理，而将耗时的工作放置在Bottom-half中来处理，这样确保Top-half能尽快完成处理

WorkQueue准备运行两次，前半部分在workqueue_init_early()中创建基本结构，后半部分在workqueue_init()函数中进行实际操作。

平台内核版本安卓版本RK3399Linux4.4Android7.1文章目录http://kernel.meizu.com/linux-workqueue.htmlWorkqueue 是内核里面很重要的一个机制，特别是内核驱动，一般的小型任务 (work) 都不会自己起一个线程来处理，而是扔到 Workqueue 中处理。Workqueue 的主要工作就是用进程上下文来处理内核中大量的小任务。所以 Workqueue 的主要设计思想：一个是并行，多个work 不要相互...

中断是处理器用于异步处理外围设备请求的一种机制，可以说中断处理是操作系统管理外围设备的基石，此外系统调度、核间交互等都离不开中断，它的重要性不言而喻。