linux中断系统 linux 中断处理函数

本文目录一览：

• 1、linux操作系统中断、异常和系统调用
• 2、Linux中断处理流程
• 3、linux系统中的中断指令是什么??
• 4、linux中断的上半部和下半部详解

linux操作系统中断、异常和系统调用

1、Linux操作系统中的中断、异常和系统调用是内部运作的三大关键机制。中断： 定义：中断是处理器执行流程的暂时打断，可来自CPU内部或外部。 分类：外部中断分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。内部中断分为软中断和异常。

2、异常： 定义：异常是指程序运行中出现的错误，如除数为零等。 处理：异常也被视为一种内部中断，通过IDT中的相应向量进行处理。异常处理程序负责捕获错误、记录错误信息，并尝试恢复或终止出错程序。系统调用： 定义：系统调用是用户态程序请求内核态服务的一种机制，通常通过执行特定指令引发。

3、首先，当发生中断或异常时，系统会根据预先设置的中断或异常门的配置，自动切换到内核栈，同时将控制权移交给内核，这使得CPU进入内核态。在这个过程中，控制寄存器cs（控制状态寄存器）和rip（指令指针寄存器）也会相应改变，确保中断服务程序或异常处理程序能够在正确的上下文中执行。

4、用户进程运行在用户态和内核态两种模式下，切换通常通过中断、异常或系统调用实现。系统调用是用户进程与内核交互的主要方式，本文将详细探讨从用户态到内核态的系统调用过程，以ARM64平台为例进行说明。在用户态，调用库函数如glibc中的read函数。

5、异常与非屏蔽中断：这些中断的向量是固定的，占用了0至19这20个向量。在Linux内核x版本中，这些向量通过调用如set_intr_gate、set_system_intr_gate、set_task_gate等函数进行初始化，这一过程在trap_init函数中完成。系统调用：占用128号向量。外部中断：使用32至238范围内的向量。

6、中断初始化过程通常从start_kernel()函数开始，包含硬件平台相关设置和中断处理的前期准备工作。setup_arch()函数进行平台相关设置，其中与中断相关的主要包含两步操作。trap_init()函数对系统保留的中断向量进行初始化，即设置中断向量表的前20个陷阱门。同时，系统调用向量也在此时初始化。

Linux中断处理流程

1、)下图为Linux内核中断系统相关数据结构的关系图，在《深入linux内核架构》中将中断系统分为三个层次：High-levelInterruptServiceroutine：设备驱动的中断处理程序，对应图中的irqacton。

2、下半部处理例程net_rx_action负责从队列中获取数据包，并根据包的网络层协议类型调用相应接口处理。流程如图所示。在下半部处理中，数据包被交由网络层协议处理接口。该接口进一步验证数据包合法性，如检查完整性与目标地址。合法数据包则传递至传输层处理。

3、处理机将依据中断源进行测试，并转向相应的中断处理程序进行处理。执行中断处理流程：从设备控制器读取设备状态，判断中断是正常完成还是异常结束。根据判断结果，分别执行正常的结束处理流程或异常处理流程。恢复中断进程现场：中断处理完成后，从中断栈中取出现场信息，并装入相应的寄存器。

linux系统中的中断指令是什么??

1、在Linux系统中，没有专门称为“中断指令”的单一指令。中断的处理和管理主要通过一系列的系统调用和API来实现，其中最核心的是与申请和释放中断请求相关的API。具体的中断处理相关的API主要包括：request_irq：功能：用于申请一个硬件中断号，并注册相应的中断处理函数。

2、Linux 内核需要对连接到计算机上的所有硬件设备进行管理，毫无疑问这是它的份内事。

3、在Linux系统中，Ctrl+c与Ctrl+z都是中断指令，但它们的作用有所不同。Ctrl+c是强制中断程序的执行。当用户按下此组合键时，当前正在执行的进程会停止。而Ctrl+z则是将任务暂停（意为暂停）。此时任务并未结束，只是被挂起。用户可以通过使用fg或bg操作来继续前台或后台任务。

4、系统调用： 定义：系统调用是用户态程序请求内核态服务的一种机制。 实现：在Linux中，系统调用通常通过“int 0x80”软中断指令触发，进入内核态后，根据eax寄存器中的子功能号执行相应的服务程序。 作用：系统调用是用户态和内核态交互的桥梁，保证了系统的安全和稳定。

5、在Linux操作系统中，中断、异常和系统调用的概述如下：中断： 定义：中断是指改变处理器执行指令顺序的现象，通常由CPU芯片内部或外部硬件产生的信号触发。 分类： 外部中断：包括可屏蔽中断和不可屏蔽中断。 内部中断：分为软中断和异常。软中断更多涉及汇编编程，而异常则指程序运行中出现的错误。

linux中断的上半部和下半部详解

下半部和上半部最大的不同是下半部是可中断的，而上半部是不可中断的，下半部几乎做了中断处理程序所有的事情，而且可以被新的中断打断！下半部则相对来说并不是非常紧急的，通常还是比较耗时的，因此由系统自行安排运行时机，不在中断服务上下文中执行。Linux实现下半部的机制主要有tasklet和工作队列。

Linux网络中断处理机制分为中断上半部和下半部。中断上半部在关闭中断情况下快速处理硬件中断，以避免中断丢失。中断下半部则在打开中断后进行，操作相对缓和。当网络设备接收数据时，硬件中断被触发，引发上半部处理。上半部主要任务是将数据包添加至待处理队列，并启动下半部处理。

与下半部的区别 工作划分：中断处理通常被切分为上半部和下半部。上半部执行紧急且时限严格的任务，而下半部则执行可以稍后完成的工作。 执行时机：上半部在接收到中断后立即执行，而下半部则可能通过延迟机制稍后执行。

对时间非常敏感，放在上半部。与硬件相关的，放在上半部。不能被其他中断打断的工作，放在上半部。以上三点之外的，考虑放在下半部。

Linux内核的中断框架分为上半部和下半部，其核心在于提升中断处理效率。上半部中断处理函数迅速响应，保证了中断处理的实时性，而下半部则用于处理耗时较长的任务，避免中断处理被阻塞。