转自:http://blog.csdn.net/qq405180763/article/details/24120895 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 最近在为3.8版本的Linux内核打RT_PREEMPT补丁,并且优化系统实时性,这篇文章主要对RTlinux中中断线程化部分进行分析.我们知道在RT_PREEMPT补丁中之所以要将中断线程化就是因为硬中断的实时性太高,会影响实时进程的实时性,所以需要将中断处理程序线程化并设置优先级,使中断处理线程的优先级比实时进程优先级…

背景 有一个项目对实时性要求比较高,于是在linux内核上打了RT_PREEMPT补丁. 最终碰到的一个问题是,芯片本身性能不强,CPU资源不足,急需优化. 初步分析 看了下cpu占用率,除了主应用之外,有一个名为irq/38-twi0的进程引起了我们的注意,因为它竟然占据了10%的cpu. 这个irq开头的进程是做什么的呢?原来这是一个被线程化了的中断服务程序,负责处理i2c中断的.这个项目i2c总线上挂载了多个设备,压力是比较大的. 第一个想法是能否减少设备数量或者减低采集频率,但这会影响到…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 回顾 上篇文章linux中断源码分析 - 初始化(二)已经描述了中断描述符表和中断描述符数组的初始化,由于在初始化期间系统关闭了中断(通过设置CPU的EFLAGS寄存器的IF标志位为0),当整个中断和异常的初始化完成后,系统会开启中断(设置CPU的EFLAGS寄存器的IF标志位为1),此时整个系统的中断已经开始可以使用了.本篇文章我们具体研究一次典型中断发生时的运行流程. 禁止调度和抢占 首先我们需要了解,当…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 在上一篇文章中,我们看到中断实际分为了两个部分,俗称就是一部分是硬中断,一部分是软中断.软中断是专门用于处理中断过程中费时费力的操作,而为什么系统要分硬中断和软中断呢?问得明白点就是为什么需要软中断.我们可以试着想想,如果只有硬中断的情况下,我们需要在中断处理过程中执行一些耗时的操作,比如浮点数运算,复杂算法的运算时,其他的外部中断就不能得到及时的响应,因为在硬中断过程中中断是关闭着的,甚至一些很紧急的中断会…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 本篇文章主要讲述源码中是如何对中断进行一系列的初始化的. 回顾 在上一篇概述中,介绍了几个对于中断来说非常重要的数据结构,分别是:中断描述符表,中断描述符数组,中断描述符,中断控制器描述符,中断服务例程.可以说这几个结构组成了整个内核中断框架主体,所以内核对整个中断的初始化工作大多集中在了这几个结构上. 在系统中,当一个中断产生时,首先CPU会从中断描述符表中获取相应的中断向量,并根据中断向量的权限位判断是否…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 关于中断和异常 一般在书中都会把中断和异常一起说明,因为它们具有相同的特点,同时也有不同的地方.在CPU里,中断和异常都会放入到一个中断描述符表中,都需要特定的处理程序进行处理,并且它们都是异步事件,内核完全不知道何时会有一个异常或者中断发生.当异常或者中断发生时,进程都会陷入内核,在内核中执行相应的处理.异常一般都是由CPU内部或者进程产生,而中断一般都是由外部设备产生.异常处理过程实际上和系统调用没什么区…

一.前言 GIC(Generic Interrupt Controller)是ARM公司提供的一个通用的中断控制器,其architecture specification目前有四个版本,V1-V4(V2最多支持8个ARM core,V3/V4支持更多的ARM core,主要用于ARM64服务器系统结构).目前在ARM官方网站只能下载到Version 2的GIC architecture specification,因此,本文主要描述符合V2规范的GIC硬件及其驱动. 具体GIC硬件的实现形态有两…

原文网址:http://www.linuxidc.com/Linux/2011-02/32129.htm 前言 在前面分析了中断的基本原理后,就可以写一个内核中断程序来体验以下,也可以借此程序继续深入来了解内核中断的执行过程 一.内核中断程序 : 我们还是来看一看成程序: 在看程序之前,要熟悉如何进行模块编程,和了解module_pararm()的用法.如果不熟悉的话请大家看,module_param()的学习 和Linux内核模块编程 ,在此不作解释. 1.程序interrupt.c 1 /*…

目录: <Linux中断管理> <Linux中断管理 (1)Linux中断管理机制> <Linux中断管理 (2)软中断和tasklet> <Linux中断管理 (3)workqueue工作队列> 关键词:GIC.IAR.EOI.SGI/PPI/SPI.中断映射.中断异常向量.中断上下文.内核中断线程.中断注册. 由于篇幅较大,简单梳理一下内容. 本章主要可以分为三大部分: 讲解硬件背景的1. ARM中断控制器. 系统初始化的静态过程:GIC初始化和各中断的…

一.前言 本文主要的议题是作为一个普通的驱动工程师,在撰写自己负责的驱动的时候,如何向Linux Kernel中的中断子系统注册中断处理函数?为了理解注册中断的接口,必须了解一些中断线程化(threaded interrupt handler)的基础知识,这些在第二章描述.第三章主要描述了驱动申请 interrupt line接口API request_threaded_irq的规格.第四章是进入request_threaded_irq的实现细节,分析整个代码的执行过程. 二.和中断相关的lin…

转自:https://www.cnblogs.com/arnoldlu/p/8659981.html 目录: <Linux中断管理> <Linux中断管理 (1)Linux中断管理机制> <Linux中断管理 (2)软中断和tasklet> <Linux中断管理 (3)workqueue工作队列> 关键词:GIC.IAR.EOI.SGI/PPI/SPI.中断映射.中断异常向量.中断上下文.内核中断线程.中断注册. 由于篇幅较大,简单梳理一下内容. 本章主要可…

背景 Read the fucking source code! --By 鲁迅 A picture is worth a thousand words. --By 高尔基 说明: Kernel版本:4.14 ARM64处理器,Contex-A53,双核 使用工具:Source Insight 3.5, Visio 1. 概述 [原创]Linux中断子系统(一)-中断控制器及驱动分析讲到了底层硬件GIC驱动,以及Arch-Specific的中断代码,本文将研究下通用的中断处理的过程,属于硬件无关…

背景 Read the fucking source code! --By 鲁迅 A picture is worth a thousand words. --By 高尔基 说明: Kernel版本:4.14 ARM64处理器,Contex-A53,双核 使用工具:Source Insight 3.5, Visio 1. 概述 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…

CPU和外设之间的交互,或CPU通过轮询机制查询,或外设通过中断机制主动上报. 对大部分外设中断比轮询效率高,但比如网卡驱动采取轮询比中断效率高. 这里重点关注ARM+Linux组合下中断管理,从底层硬件GIC+CPU,到Linux内核通用部分处理,再到GIC驱动以及中断注册,最后是中断下半部软终端.tasklet.workqueue,包括线程化部分. 所以按照从硬件到软件,软件从底层到上层的框架去介绍. 0. 目录 <Linux中断管理> <Linux中断管理 (1)Linux中断管理…

目录: <Linux中断管理> <Linux中断管理 (1)Linux中断管理机制> <Linux中断管理 (2)软中断和tasklet> <Linux中断管理 (3)workqueue工作队列> 关键词:TASKLET_SOFTIRQ.HI_SOFTIRQ.softirq_action.ksoftirqd.tasklet.BH. 软中断以及基于软中断的tasklet.工作队列,包括中断线程化都属于下半部机制,为什么需要下半部机制呢? 1.硬件中断处理程序以…

一.前言 本文主要围绕IRQ number和中断描述符(interrupt descriptor)这两个概念描述通用中断处理过程.第二章主要描述基本概念,包括什么是IRQ number,什么是中断描述符等.第三章描述中断描述符数据结构的各个成员.第四章描述了初始化中断描述符相关的接口API.第五章描述中断描述符相关的接口API. 二.基本概念 1.通用中断的代码处理示意图 一个关于通用中断处理的示意图如下: 在linux kernel中,对于每一个外设的IRQ都用struct irq_desc来…

1.linux系统中的中断处理  1.0裸板中中断异常是如何处理的?     以s5p6818+按键为例          1)按键中断的触发        中断源级配置            管脚功能            中断使能            中断触发方式        (如果中断源是uart/i2c 只需要配置中断使能)        中断级级设置            中断优先级设置            中断使能        ARMcore级设置            cp…

Linux mips64r2 PCI中断路由机制分析 本文主要分析mips64r2 PCI设备中断路由原理和irq号分配实现方法,并尝试回答如下问题: PCI设备驱动中断注册(request_irq)时的irq#从哪里来?是硬件相关?还是软件相关? 中断上报时,CPU是如何获得这个irq#的? 本文主要分析PIC(可编程中断控制器)的工作原理,PIC一般集成在CPU中,不同arch.vendor CPU的PIC实现原理也不尽相同.本文基于kerne3.10 + mips64r2 XXX CPU分…

前言: 之前分享过一篇Linux开发coredump文件分析实战分享 ,今天再来分享一篇实战文章. 在我们嵌入式linux开发过程中,开发过程中我们经常会使用多进程.多线程开发.那么多线程使用过程中,我们大概率会遇到某线程长时间占用cpu,导致设备执行异常. 通常只有四五个线程,我们可以通过一个个线程调试捕捉到异常线程,如果你开发的设备上面运行了大概三四十个线程,我们一下子不好看到对应哪个线程出问题,也不好使用列举法进行搜索,这个时候我们需要配合一些工具进行监控以及检查我们执行的进程下面的线程.…

不同CPU体系间的中断控制器工作原理有较大差异,本文是<Linux mips64r2 PCI中断路由机制分析>的姊妹篇,主要分析Broadwell-DE X86_64 APIC中断路由原理.中断配置和处理过程,并尝试回答如下问题: 为什么x86中断路由使用IO-APIC/LAPIC框架,其有什么价值? pin/irq/vector的区别.作用,取值范围和分配机制? x86_64 APIC关键概念 Pin 此处的pin特指APIC的中断输入引脚,与内外部设备的中断输入信号相连.从上图中可以看出,…

背景 Read the fucking source code! --By 鲁迅 A picture is worth a thousand words. --By 高尔基 说明: Kernel版本:4.14 ARM64处理器,Contex-A53,双核 使用工具:Source Insight 3.5, Visio 1. 概述 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…

原文地址:http://www.cnblogs.com/beer/p/3325242.html 免责声明: 当时写完这篇调查报告,给同事看了后,他觉得蛮喜欢,然后想把这篇文章修改一下,然后往期刊上发表出来,我也答应了.但是后来此事却因各种原因一再被耽搁拖延,转眼就是一年多过去了,估计已经被遗忘了吧,直到前几天自己的清理电脑的时候,在硬盘里面发现了它,这篇文章确实在当时花了自己不少心血,实在是不忍心让它在自己的硬盘里面"终老"下去了.所以对不住了,我还是让它发挥点余热吧. 由于这篇文章是…

高性能Linux服务器 第10章    基于Linux服务器的性能分析与优化 作为一名Linux系统管理员,最主要的工作是优化系统配置,使应用在系统上以最优的状态运行.但硬件问题.软件问题.网络环境等的复杂性和多变性,使得对系统的优化变得异常复杂,如何定位性能问题出在哪个方面,是性能优化的一大难题.本章从系统人手,重点讲述由于系统软.硬件配置不当造成的性能问题,并且给出了检测系统故障和优化性能的一般方法和流程. 10.1  系统性能分析的目的 10.1.1  找到系统性能的瓶颈系统的性能是指操作…

一.前言 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 task(bottom half),属于不那么紧急需要处理的事情.在执行bottom half的时候,是开中断的.有多种bottom half的机制,例如:softirq.tasklet.workqueue或是直接创建一个kernel thread来执行bottom half(这在旧的kernel驱动中常见,现在,一个理智的driver厂商是…

硬中断为什么不能休眠--- 中断线程以及软中断解决了什么问题---- 软中断cb函数是否允许相应本地中断,什么时候开启中断关闭中断---- 什么是软中断上下文------- 什么是tasklet 和软中断区别------ 1.中断线程以及软中断属于中断下半部机制:硬件中断会打断进程,异步执行,对于 重要的进程代码来说,希望硬件中断越短越好.所以硬件中断会把不重要以及等待处理数据 延时处理.同时 硬件中断会关闭中断不再响应外部中断,所以需要尽早结束中断. 2.数据结构 /* softirq mas…

1 cgroup介绍 CGroup是control group的简称,它为Linux kernel提供一种任务聚集和划分的机制,可以限制.记录.隔离进程组(process groups)所使用的资源(cpu.memory.I/O等).CGroup也是LXC为实现虚拟化所使用的资源管理手段.CGroup本身是提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构,I/O或内存的分配控制等具体的资源管理功能是通过这个功能来实现的.这些具体的资源管理功能称为CGroup子系统. CGroup子系统包含如下:…

1．PowerPC小系统内核异常分析 1.1  异常打印 Unable to handle kernel paging request for data at address 0x36fef31eFaulting instruction address: 0xc0088b8cOops: Kernel access of bad area, sig: 11 [#1]PREEMPT SMP NR_CPUS=2Modules linked in: ossmod tipc ohci_hcd ehci_h…

目录: <Linux中断管理> <Linux中断管理 (1)Linux中断管理机制> <Linux中断管理 (2)软中断和tasklet> <Linux中断管理 (3)workqueue工作队列> 关键词: 工作队列的原理是把work(需要推迟执行的函数)交由一个内核线程来执行,它总是在进程上下文中执行. 工作队列的优点是利用进程上下文来执行中断下半部操作,因此工作队列允许重新调度和睡眠,是异步执行的进程上下文,它还能解决软中断和tasklet执行时间过长导…

2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第九周作业 实验八 理理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 进程调度 进度调度时机: 1.中断处理过程(包括时钟中断.I/O中断.系统调用和异常)中,直接调用schedule(),或者返回用户态时根据need_resched标记调用schedule(): 2.内核线程可以直接调用schedule()进行进程切换,也可以在中断处理过程中进行调度,也就是说内核线程作为一类的特殊的进程可以主动调度,也可以被动调度: 3…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 之前的文章已经介绍了伙伴系统,这篇我们主要看看源码中是如何初始化伙伴系统.从伙伴系统中分配页框,返回页框于伙伴系统中的. 我们知道,每个管理区都有自己的伙伴系统管理属于这个管理区的页框,这也说明了,在伙伴系统初始化时,管理区必须要已经存在(初始化完成)了.在管理区描述符(struct zone)中,struct free_area就专门用于描述伙伴系统的.在一个管理区中,伙伴系统一共维护着包含1,2,4,8,…