linux kernel的中断子系统 softirq

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本文深入探讨了Linux内核中的软中断机制，详细介绍了softirq的工作原理及其在任务调度中的作用。通过对softirq的剖析，帮助读者理解它是如何提高系统效率并处理高负载情况下的中断请求。

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Linux驱动学习--中断机制及softirq、tasklet整理
文艺小少年的博客
10-29 410
目录 一、引言 二、linux中断机制的介绍 ------> 相关结构体 ------> 操作步骤 三、softirq ------> 内核中的softirq 四、Tasklet 一、引言 前一章分析了内核中延迟执行的一些机制，这章来讲讲linux中常用的中断机制，会侧重介绍softirq、tasklet这两个机制 二、linux中断机制的介绍 对于中断处理而言，linux将其分成了两个部分，一个叫做中断handler（top half），是全程关闭中断的，另外一部分是deferable
Kernel: ksoftirq与pthread_cond_wait 之间的联系
mzhan017的博客
08-04 187
ksoftirq与pthread_cond_wait之间的联系
ksoftirq内核线程
CodeJoker的专栏
05-28 3884
From:http://hi.baidu.com/cbeast/blog/item/61663ad1312394329b5027fc.html2009年09月28日 星期一 上午 10:08 每个处理器都有一组辅助处理器软中断(和tasklet)的内核线程。当内核中出现大量软中断的时候，这些内核进程就会辅助处理它们。  引入ksoftirq内核线程的原因：    
LINUX软中断-ksoftirqd
human！的专栏
01-20 5766
ksoftirqd
Linux网络开始收发包之前需要做的事情——创建ksoftirqd内核进程
weixin_45506125的博客
02-06 1205
linux内核收发数据报之前的准备工作
深入分析Linux中断子系统之中断控制器及驱动
youzhangjing_的博客
12-20 312
从这篇文章开始，来聊一聊中断子系统。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。硬件层：最下层为硬件连接层，对应的是具体的外设与SoC的物理连接，中断信号是从外设到中断控制器，由中断控制器统一管理，再路由到处理器上；硬件相关层：这个层包括两部分代码，一部分是架构相关的，比如ARM64处理器处理中断相关，另一部分是中断控制器的驱动代码；
Linux 中断子系统（三）—— softirq和tasklet
weixin_38428439的博客
01-01 1029
1、中断机制 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。 1）如果中断不分上下半部处理，那么意味着只有等上一个中断成处理后才会打开中断，下一个中断才能得到响应。当某个中断处理处理时间较长时，很有可能就会造成其他中断丢失而无法响应，这个显然是难以接受的，比如典型的时钟中断，作为系统的脉搏，它的响应...
linux kernel中的中断系统
木木的博客
10-28 389
在linux中，中断信号会将CPU转移到其它任务上。其它任务一般被称为中断处理程序或者中断服务程序。 中断来的时候会发生什么 中断往往由硬件设备的电子信号产生，并被引导到中断控制器上。将中断来的时候，内核将完成下列事情： 接收到中断后，中断控制器向处理器发送信号。 处理器检测到该信号并中断其当前的任务以处理中断。 然后处理器可以通知操作系统发生了中断，操作系统可以适当地处理中断。 不同的设备使用与每个中断相关联的唯一值与不同的中断相关联。这样操作系统能够区分中断并知道是哪个硬件设备引起了这样的中断。同时
Linux内核中断子系统API完全指南
最新发布
操作系统内核探秘的博客
06-19 756
本文旨在为Linux内核开发人员提供一份全面的中断子系统API指南，涵盖从基础概念到高级用法的所有内容。我们将重点讨论x86和ARM架构下的中断处理机制。文章将从中断的基本概念开始，逐步深入到Linux内核的中断处理架构，最后通过实际案例展示API的使用方法。中断(Interrupt): 硬件或软件发出的异步事件信号，要求处理器暂停当前任务并处理该事件: 硬件中断请求线编号中断上下文(Interrupt Context): 中断处理程序执行时的特殊上下文环境上半部(Top Half)
Linux的IRQ中断子系统分析
ahskx的博客
02-01 2842
本文以Linux中断子系统架构为视角，旨在提供一个对Linux中断系统的全局认识，不涉及具体实现细节。
ksoftirqd内核线程-处理软中断
hhcs
12-15 1009
软中断
ksoftirqid进程CPU100%排查
白清羽的博客
04-17 8959
1、打开网页发现cpu使用率100% 2、后台top，查看了一下，发现原来cpu被ksoftird吃了， 3、使用perf top命令查看： 4、发现ksoftirqd是被e1000_clean与e1000_xmit_frame占用了， 由于e1000_clean与e1000_xmit_frame代表的是网卡， 其中e1000_clean_rx_irq()和e1000_xmit_...
linux查看进程占用pcu,ksoftirq占用PCU较高，电脑使用较卡，该如何排查问题和解决？...
weixin_34710938的博客
05-10 343
/proc/interrupts 是这个样，看不懂啊。而且最卡的一阵反而没法开命令行并查看，下面这个是不太卡的一阵用less看的CPU0 CPU1 CPU2 CPU30: 9 0 0 0 IO-APIC 2-edge timer1: 231 ...
%iowait和CPU使用率的正确认知
weixin_34290631的博客
12-31 1047
resources 理解 %IOWAIT (%WIO) LINUX系统的CPU使用率和LOAD Linux Performance Observability Tools How Linux CPU Usage Time and Percentage is calculated Linux进程状态 man (on RHEL 7) # man mpstat %usr ...
如何迅速分析出系统CPU的瓶颈在哪里？
cpongo011702
02-04 522
内容出自极客时间专栏《Linux 性能优化实战》CPU 的性能指标那么多，CPU 性能分析工具一抓一大把，换成实际的工作场景，该观察什么指标、选择哪个性能工具呢？不要担心，今天我就以多年的性能优化经验，为你总结出一个“又快又准”的瓶颈定位套路，告诉你在不同场景下，指标工具怎么选，性能瓶颈怎么找。CPU 性能指标我们先来回顾下，描述 CPU 的性能指标都有哪些。你可以自己先找张纸，凭着记忆写一写；或...
ANR系列之七：ANR问题如何排查
分享+记录
06-05 6436
目前，我们大多数的应用都是没有专门接入ANR监控框架的，所以，本文的讲解主要是以借助log和trace的方式进行ANR问题的分析。
Linux平台Cpu使用率的计算
qq_39581505的博客
03-27 1459
通过读取/proc/stat 、/proc/<pid>/stat、/proc/<pid>/task/<tid>/stat以及/proc/cpuinfo这几个文件获取总的Cpu时间、进程的Cpu时间、线程的Cpu时间以及Cpu的个数的信息，然后通过一定的算法进行计算(采样两个足够短的时间间隔的Cpu快照与进程快照来计算进程的Cpu使用率)。由于系统的信息，如进程，是动态改变的，所以用户或应用程序读取/proc目录中的文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。多核情况下cpu使用率的计算。
ksoftirqd内核线程
热门推荐
suncess1985的专栏
03-12 1万+
每个处理器都有一组辅助处理器软中断(和tasklet)的内核线程。当内核中出现大量软中断的时候，这些内核进程就会辅助处理它们。       引入ksoftirq内核线程的原因：       对于软中断，内核会选择在几个特殊时机进行处理。而在中断处理程序返回时处理是最常见的。软中断被触发的频率有时可能很高，更不利的是，处理函数有时还会字形重复触发，那么就会导致用户空间进程无法获得足够的处理时间，
Linux内核软中断softirq和小任务tasklet分析（六）
非专业业余程序员
03-14 1462
1.概述 硬件的中断处理函数处于中断上半部分，在CPU关中断的状态下执行，中断线程、软中断（softirq）及小任务（tasklet）属于中断的下半部分（bottom half），在CPU开中断的状态下执行。小任务基于软中断实现，实质是对软中断的进一步封装， 在实际使用中应尽量使用小任务 。软中断及小任务的执行时机通常是中断上半部分返回（中断服务函数还未完全退出）的时候，其执行的上下文环境也处于（软）中断当中，因此其调用的处理函数不允许睡眠。这里说的软中断是中断下半部分的一种处理机制，和执行指令（ARM架构
关于中断子系统tp面试会问哪些问题
05-09
<think>好的，我现在需要处理用户关于中断子系统和TP（触摸屏）相关的面试问题查询。首先，用户提到了之前讨论的TP电源上下电毛刺问题，现在转向中断子系统在TP中的应用。需要结合用户提供的引用内容，但看起来引用[1]和[2]主要涉及网络故障排查和Java线程中断，可能与当前问题关联不大，但用户提示要参考之前的回答，所以应专注于之前关于TP电源的讨论，以及如何扩展到中断子系统。 用户的问题是关于中断子系统TP的面试常见问题。首先，我需要明确中断子系统在触摸屏（TP）中的作用。触摸屏通常通过中断机制向处理器报告触摸事件，例如当用户触摸屏幕时，TP控制器会触发一个硬件中断，通知CPU处理输入数据。因此，中断子系统的性能和处理机制对TP的响应速度和准确性至关重要。 接下来，我需要考虑面试中可能涉及的问题。常见的问题可能包括中断处理流程、上下半部机制、如何避免中断丢失、中断与线程的交互、以及实际调试中断问题的经验等。此外，结合之前讨论的TP电源问题，可能还会涉及电源管理中的中断处理，例如在低功耗模式下中断如何唤醒系统。 需要确保回答结构清晰，涵盖基本概念、具体应用、常见问题及解决方案，以及可能的优化方法。同时，要结合之前提到的TP电源毛刺问题，说明中断子系统在此背景下的重要性，比如电源不稳定可能导致中断信号异常，进而影响TP的响应。 还需要注意引用之前回答中的内容，例如硬件设计、电源管理、PCB布局等如何影响中断的稳定性。例如，电源毛刺可能导致中断信号线上的噪声，触发错误的中断，或者导致中断丢失。因此，在解决TP问题时，除了电源设计，还需考虑中断信号线的布局和滤波措施。 可能还需要提到Linux内核中的中断子系统，例如设备树中的中断配置、中断处理函数的注册（request_irq）、顶半部和底半部的分工（如tasklet、workqueue等），以及如何调试中断冲突或性能问题。 最后，生成的相关问题需要围绕中断子系统的实现细节、调试方法、性能优化以及与TP模块的集成等方面展开，帮助用户全面准备面试。</think>### 中断子系统与TP相关的面试常见问题 --- #### 一、基础概念与流程 1. **中断在TP中的作用** - **问题**：触摸屏（TP）如何通过中断与处理器通信？ - **回答**： TP控制器在检测到触摸事件时，通过硬件中断（如GPIO边沿触发或电平触发）通知CPU。例如，当用户触摸屏幕时，TP的INT引脚会拉低，触发中断服务程序（ISR）读取坐标数据。 - **关键流程**： 1. TP硬件检测到触摸 → 触发中断信号。 2. CPU响应中断，跳转至ISR（顶半部）。 3. ISR快速读取TP寄存器中的坐标数据并清除中断标志。 4. 将数据传递到底半部（如工作队列）进行进一步处理（如上报到输入子系统）[^1]。 2. **中断上下半部机制** - **问题**：为什么TP中断处理需要分顶半部和底半部？ - **回答**： - **顶半部（Top Half）**： 负责快速响应硬件，读取TP数据寄存器并清除中断，要求执行时间极短（通常<1ms）。 - **底半部（Bottom Half）**： 处理耗时操作（如坐标滤波、手势识别），通过Tasklet、SoftIRQ或Workqueue实现，避免阻塞其他中断。 ```c // 示例：TP中断处理注册 irq_handler_t tp_isr(int irq, void *dev_id) { struct tp_data *data = (struct tp_data *)dev_id; uint32_t x = read_reg(TP_X_REG); uint32_t y = read_reg(TP_Y_REG); schedule_work(&data->work); // 触发底半部 return IRQ_HANDLED; } ``` --- #### 二、常见问题与解决方案 1. **中断丢失与抖动** - **问题**：TP中断频繁触发导致系统卡顿，如何分析？ - **回答**： - **可能原因**： 1. **硬件噪声**：电源毛刺（参考之前TP电源问题）或PCB布局不良导致中断信号抖动[^1]。 2. **中断风暴**：TP固件错误或寄存器配置错误（如未正确清除中断状态）。 - **调试方法**： 1. 使用示波器捕获INT引脚波形，确认是否为硬件问题。 2. 在驱动中增加中断计数统计，观察触发频率： ```c static irqreturn_t tp_isr(...) { atomic_inc(&irq_count); // ... } ``` 2. **中断共享与冲突** - **问题**：TP与其他设备共享中断线（IRQ）时如何避免冲突？ - **回答**： - **内核API**：使用`IRQF_SHARED`标志注册中断，并在ISR中通过`dev_id`区分设备： ```c request_irq(irq, tp_isr, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_SHARED, "tp", dev_id); ``` - **硬件设计**： 避免将TP中断与其他高优先级设备（如USB）共享同一IRQ线，优先分配独立中断引脚。 3. **低功耗模式下的中断处理** - **问题**：系统休眠时，如何保证TP中断唤醒？ - **回答**： - **配置唤醒源**：在设备树中标记TP中断为可唤醒： ```dts &tp { interrupts = <&gpio 5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>; wakeup-source; }; ``` - **驱动实现**： 在suspend/resume回调中启用/禁用中断唤醒能力： ```c static int tp_suspend(struct device *dev) { enable_irq_wake(irq); return 0; } ``` --- #### 三、性能优化与高级话题 1. **中断延迟优化** - **问题**：如何降低TP中断的响应延迟？ - **回答**： - **内核配置**：启用`CONFIG_PREEMPT`（抢占式内核），减少任务调度延迟。 - **中断亲和性**：绑定TP中断到特定CPU核心，避免缓存抖动： ```bash echo 2 > /proc/irq/$(irq_num)/smp_affinity ``` 2. **TP与输入子系统的集成** - **问题**：TP数据如何传递到用户空间？ - **回答**： - **输入子系统流程**： 1. 底半部调用`input_report_abs(input_dev, ABS_X, x)`上报坐标。 2. 调用`input_sync()`通知事件完成。 - **示例代码**： ```c static void tp_work_handler(struct work_struct *work) { input_report_abs(data->input_dev, ABS_X, x); input_report_abs(data->input_dev, ABS_Y, y); input_sync(data->input_dev); } ``` 3. **调试工具与技巧** - **问题**：如何快速定位TP中断问题？ - **回答**： - **ftrace跟踪**： ```bash echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/irq/enable cat /sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe ``` - **动态打印**：在驱动中添加`pr_debug()`，通过`dyndbg`动态启用： ```bash echo 'file tp_driver.c +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control ``` --- ### 关键结论 1. **硬件-软件协同**：TP中断稳定性依赖电源质量（参考之前电源毛刺分析）与驱动设计[^1]。 2. **实时性保障**：通过抢占式内核、中断亲和性等手段优化响应速度。 3. **调试优先**：结合示波器、ftrace和动态调试工具快速定位问题。 --- ### 相关问题 1. 在多核系统中，如何分配TP中断以实现负载均衡？ 2. 如何通过设备树配置TP中断的触发类型（边沿/电平）？ 3. 在Linux内核中，如何处理嵌套中断（Nested IRQ）？ 4. TP中断与线程化中断（threaded IRQ）的适用场景有何不同？
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