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Linux作為一種廣泛應(yīng)用于服務(wù)器和嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，在其硬件中斷處理方面有著一些獨(dú)特的技巧。本文將會(huì)探討這些技巧，幫助讀者更好地理解Linux中的硬件中斷處理。
一、Linux的中斷架構(gòu)
我們需要了解Linux的中斷架構(gòu)?；贚inux內(nèi)核的中斷機(jī)制，我們可以將其分為以下幾個(gè)階段：
1. 中斷產(chǎn)生：硬件設(shè)備發(fā)出中斷信號(hào)，通知CPU需要處理某個(gè)事件。
2. 中斷處理：CPU從正在執(zhí)行的進(jìn)程中暫時(shí)退出，轉(zhuǎn)向響應(yīng)中斷的中斷處理程序，處理完中斷后再返回原進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。
3. 中斷結(jié)束：中斷處理程序完成后，CPU恢復(fù)到原先的執(zhí)行狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行原先的進(jìn)程。
在Linux中，中斷處理程序的代碼通常使用C語言編寫，稱為“中斷處理程序”或“中斷服務(wù)例程（ISR）”。它們是Linux內(nèi)核中的一個(gè)重要組成部分，并且與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序緊密相連。其中，中斷處理程序必須迅速地響應(yīng)中斷請(qǐng)求，以確保正常的系統(tǒng)運(yùn)行。
二、中斷的處理方式
接下來，我們將探討Linux中處理中斷的三種方式：
1. 輪詢（Polling）
輪詢是最簡(jiǎn)單的中斷處理方式。在這種方式中，CPU通過持續(xù)查詢來檢查硬件設(shè)備是否產(chǎn)生中斷。當(dāng)檢測(cè)到中斷請(qǐng)求時(shí)，CPU會(huì)立即轉(zhuǎn)向中斷處理程序進(jìn)行處理。
輪詢具有以下缺點(diǎn)：
（1）會(huì)消耗大量的CPU周期，與其他進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)CPU時(shí)間；
（2）無法更大程度地利用CPU時(shí)間，降低系統(tǒng)效率。
2. IRQ線共享（IRQ Sharing）
IRQ線共享是一種新型的中斷處理方式，可以解決多個(gè)設(shè)備共享一個(gè)IRQ線的問題。在這種方式中，IRQ線可以分配給多個(gè)硬件設(shè)備共享，以減少實(shí)際IRQ線的數(shù)量。
IRQ線共享可以使中斷處理更加高效，但需要注意的是，如果多個(gè)硬件設(shè)備同時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，則會(huì)導(dǎo)致較長(zhǎng)時(shí)間的等待和延遲。因此，它只適用于中斷請(qǐng)求頻率低的環(huán)境。
3. Tasklet
Tasklet是一種輕量級(jí)的中斷處理程序，它不需要鎖定內(nèi)核，且可以在中斷上下文中處理較小的數(shù)據(jù)包。它是一種基于軟件的中斷處理方式，通常用于管理網(wǎng)絡(luò)流量和其他一些需要快速響應(yīng)的數(shù)據(jù)流。
Tasklet有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）使用軟件實(shí)現(xiàn)，不需要硬件支持；
（2）輕量級(jí)，占用資源較少；
（3）在中斷上下文中執(zhí)行，比中斷處理程序更具靈活性。
三、中斷處理的優(yōu)化策略
我們將探討一些Linux中通常使用的中斷處理優(yōu)化策略。
1. 中斷屏蔽（Interrupt Masking）
中斷屏蔽是Linux中常用的一種中斷優(yōu)化策略。在這種方式中，當(dāng)出現(xiàn)中斷請(qǐng)求時(shí)，硬件設(shè)備可以在中斷控制器中設(shè)定屏蔽位，以便更好地控制中斷請(qǐng)求的響應(yīng)。
中斷屏蔽的優(yōu)點(diǎn)包括：
（1）可以防止繁忙的中斷處理程序被新的中斷覆蓋；
（2）可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
2. 延遲中斷處理（Deferred Interrupt Handling）
延遲中斷處理是一個(gè)非常流行的中斷處理方法。在這種方式中，中斷處理程序?qū)⒅袛嗾?qǐng)求放入隊(duì)列中，并使用定時(shí)器在稍后的時(shí)候進(jìn)行處理。
延遲中斷處理的優(yōu)點(diǎn)包括：
（1）可以減少中斷處理程序與應(yīng)用程序之間的競(jìng)爭(zhēng)；
（2）可以在以后的空閑時(shí)間段內(nèi)處理多個(gè)中斷請(qǐng)求，提高系統(tǒng)效率。
3. 內(nèi)存緩存（Cache）
內(nèi)存緩存是一種通過緩存數(shù)據(jù)來優(yōu)化中斷處理的策略。在這種方式中，當(dāng)中斷請(qǐng)求發(fā)生時(shí)，數(shù)據(jù)被緩存到內(nèi)存中，以便更快地處理它們。這可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和讀寫性能。
Linux的中斷處理技巧包括中斷架構(gòu)、中斷處理方式和中斷處理優(yōu)化。熟練掌握這些技巧可以幫助我們更好地理解Linux內(nèi)核，提高系統(tǒng)的性能和可靠性。同時(shí)，我們也需要根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合我們系統(tǒng)的中斷優(yōu)化策略，以滿足系統(tǒng)的需求。
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我也不完全理解，但是比你知道的多點(diǎn)。
Linux中，分內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)。
你寫的所有的驅(qū)動(dòng)，都是出于內(nèi)核態(tài)->可以直接使用內(nèi)核相關(guān)資源；
應(yīng)用層，都是用戶態(tài)->無法直接操作底層的東西 -> 想要操作，比如獲得權(quán)限，切換到內(nèi)核態(tài)，然后才能操作。
你這里的需求，我的理解是：
對(duì)應(yīng)你這句
“在中斷服務(wù)程序中操作另一個(gè)外設(shè)”
不知道你的目的和打算用的手段是啥
一般的，ISR中，操作別的設(shè)備，常見的是：
設(shè)置對(duì)應(yīng)的（比如該硬件本身，或者別的設(shè)備B的）寄存器的對(duì)應(yīng)的位，以便通知其某種事情發(fā)送或狀態(tài)變化了。
然后設(shè)備B會(huì)：
要么是由于（被修改了寄存器而）發(fā)生了中斷，然后可以接著處理其所要做的事情；
要么是一直輪訓(xùn)，檢測(cè)對(duì)應(yīng)的某種資源釋放變化，比如上面被改的寄存器的對(duì)應(yīng)的位，發(fā)現(xiàn)變化了，再去調(diào)用你的函數(shù)，做對(duì)應(yīng)的處理。
注意：
中斷，不論是哪個(gè)設(shè)備的中斷，都不應(yīng)該占用（CPU）太長(zhǎng)時(shí)間
-> 導(dǎo)致別的中斷或服務(wù)無法及時(shí)運(yùn)行
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