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linux 操作系統(tǒng)中的運行時中斷是一種異步的執(zhí)行狀態(tài)，它用于處理系統(tǒng)中的異步事件，如時鐘中斷和 I/O中斷等。CPU 會立即停止當(dāng)前的處理，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)移到內(nèi)核或硬件，以便處理來自設(shè)備的中斷。本文將討論Linux下運行時中斷的概念，原理及其實現(xiàn)方式。
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由于 Linux 操作系統(tǒng)是面向用戶的多任務(wù)操作系統(tǒng)，因此它必須能夠同時處理來自硬件設(shè)備和用戶程序的中斷。每個中斷都有一個中斷號，內(nèi)核搜索中斷處理程序來處理它。中斷處理程序只有一個少量的代碼，它以中斷號來驅(qū)動的。
Linux 運行時中斷和其他硬件中斷最大的不同之處在于，它們由軟件來調(diào)用并處理，而不像硬件中斷一樣由硬件調(diào)用處理。因此，內(nèi)核中的每個運行時中斷都有一個具體的中斷處理函數(shù)（handler routine）。當(dāng)內(nèi)核需要調(diào)用此類中斷時，它會調(diào)用其中斷處理程序，而不是外部中斷程序。
Linux 中斷處理程序函數(shù)也稱為“中斷函數(shù)”（interrupt service routines，ISRs），它們能夠接收特定硬件中斷，并且能夠接受 CPU 上的非搶占式處理。從 Linux 2.6 內(nèi)核開始，Linux 系統(tǒng)中的 ISR 函數(shù)被稱為“tasklets”，是一種新的低開銷的運行時中斷，可以被添加或移除，它們可以被用于輕量級的中斷處理，而不立即調(diào)用 ISR，而是在控制流程回到進程上下文時被處理。
使用`tasklet_init()、tasklet_schedule()`等函數(shù)即可對特定的運行時中斷進行不同程度的初始化、調(diào)度、暫停和恢復(fù)。`tasklets`是一種內(nèi)核代碼，具體實現(xiàn)如下：
struct tasklet_struct {
struct tasklet_struct *next;
unsigned long state;
atomic_t count; //引用計數(shù)
void (*func)(unsigned long); //回調(diào)函數(shù)
unsigned long data; //參數(shù)
};
static void tasklet_action(struct softirq_action* a)
{
struct tasklet *list;
unsigned long flags;
local_irq_save(flags);
list = __get_cpu_var(tasklet_vec).head;
__get_cpu_var(tasklet_vec).head = NULL;
__get_cpu_var(tasklet_vec).tail = &__get_cpu_var(tasklet_vec).head;
local_irq_restore(flags);
while (list) {
struct tasklet *t = list;
list = list->next;
if (tasklet_trylock(t)) {
if (!atomic_read(&t->count)) {
if (!test_and_clear_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state))
BUG();
t->func(t->data);
tasklet_unlock(t);
continue;
}
tasklet_unlock(t);
}
local_irq_save(flags);
t->next = NULL;
*__get_cpu_var(tasklet_vec).tail = t;
__get_cpu_var(tasklet_vec).tail = &(t->next);
__raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
local_irq_restore(flags);
}
}
總之，Linux 運行時中斷是 Linux 操作系統(tǒng)中重要的一部分，它提供了一種方法來解決硬件設(shè)備的中斷，并幫助提高系統(tǒng)性能。它可以實現(xiàn)低開銷的中斷處理，并能靈活高效地處理由硬件和用戶應(yīng)用程序引發(fā)的多種中斷。
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網(wǎng)頁題目：Linux 運行時中斷：概念與實現(xiàn)（linux中斷是什么）
轉(zhuǎn)載來源：http://www.dlmjj.cn/article/cceijoc.html
