什么是中斷
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Linux 內(nèi)核需要對連接到計算機上的所有硬件設(shè)備進行管理，毫無疑問這是它的份內(nèi)事。如果要管理這些設(shè)備，首先得和它們互相通信才行，一般有兩種方案可實現(xiàn)這種功能：
輪詢（polling） 讓內(nèi)核定期對設(shè)備的狀態(tài)進行查詢，然后做出相應(yīng)的處理；中斷（interrupt） 讓硬件在需要的時候向內(nèi)核發(fā)出信號（變內(nèi)核主動為硬件主動）。
第一種方案會讓內(nèi)核做不少的無用功，因為輪詢總會周期性的重復執(zhí)行，大量地耗用 CPU 時間，因此效率及其低下，所以一般都是采用第二種方案 。
對于中斷的理解我們先看一個生活中常見的例子:QQ。第一種情況:你正在工作,然后你的好友突然給你發(fā)送了一個窗口抖動,打斷你正在進行的工作。第
二種情況:當然你有時候也會每隔 5 分鐘就去檢查一下 QQ
看有沒有好友找你,雖然這很浪費你的時間。在這里,一次窗口抖動就可以被相當于硬件的中斷,而你就相當于 CPU,你的工作就是 CPU
這在執(zhí)行的進程。而定時查詢就被相當于 CPU 的輪詢。在這里可以看到:同樣作為 CPU 和硬件溝通的方式,中斷是硬件主動的方式,較輪詢(CPU
主動)更有效些,因為我們都不可能一直無聊到每隔幾分鐘就去查一遍好友列表。
CPU
有大量的工作需要處理,更不會做這些大量無用功。當然這只是一般情況下。好了,這里又有了一個問題,每個硬件設(shè)備都中斷,那么如何區(qū)分不同硬件呢?不同設(shè)
備同時中斷如何知道哪個中斷是來自硬盤、哪個來自網(wǎng)卡呢?這個很容易,不是每個 QQ 號碼都不相同嗎?同樣的,系統(tǒng)上的每個硬件設(shè)備都會被分配一個
IRQ 號,通過這個唯一的 IRQ 號就能區(qū)別張三和李四了。
從物理學的角度看，中斷是一種電信號，由硬件設(shè)備產(chǎn)生，并直接送入中斷控制器（如
8259A）的輸入引腳上，然后再由中斷控制器向處理器發(fā)送相應(yīng)的信號。處理器一經(jīng)檢測到該信號，便中斷自己當前正在處理的工作，轉(zhuǎn)而去處理中斷。此后，
處理器會通知 OS 已經(jīng)產(chǎn)生中斷。這樣，OS
就可以對這個中斷進行適當?shù)奶幚怼２煌脑O(shè)備對應(yīng)的中斷不同，而每個中斷都通過一個唯一的數(shù)字標識，這些值通常被稱為中斷請求線。
不需要，首先系統(tǒng)調(diào)用流程
Linux 提供了 glibc 庫, 它封裝了系統(tǒng)調(diào)用接口, 對上層更友好的提供服務(wù), 系統(tǒng)調(diào)用最終都會通過 DO_CALL 發(fā)起, 這是一個宏定義, 其 32 位和 64 位的定義是不同的：
32 位系統(tǒng)調(diào)用
用戶態(tài)
將請求參數(shù)保存到寄存器
將系統(tǒng)調(diào)用名稱轉(zhuǎn)為系統(tǒng)調(diào)用號保存到寄存器 eax 中
通過軟中斷 ENTER_KERNEL 陷入內(nèi)核態(tài)
內(nèi)核態(tài)
內(nèi)核的軟中斷陷入門收到系統(tǒng)調(diào)用會將用戶態(tài)的寄存器保存到 pt_regs 結(jié)構(gòu)中
在系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)表 sys_call_table 中根據(jù)調(diào)用號找到對應(yīng)的函數(shù)
并將寄存器中保存的參數(shù)取出來作為參數(shù)執(zhí)行函數(shù), 將返回值寫入 pt_regs 結(jié)構(gòu)的 ax 位置
通過iret指令根據(jù) pt_regs 恢復用戶態(tài)進程
64 位系統(tǒng)調(diào)用
用戶態(tài)
將請求參數(shù)保存到寄存器
將系統(tǒng)調(diào)用名稱轉(zhuǎn)為系統(tǒng)調(diào)用號保存到寄存器 rax 中
通過 syscall 指令進入內(nèi)核態(tài)
（注：由int中斷指令改為syscall指令，減少了一次查表過程，性能應(yīng)該有所提高）
內(nèi)核態(tài)
將用戶態(tài)的寄存器保存到 pt_regs 中
在系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)表 sys_call_table 中根據(jù)調(diào)用號找到對應(yīng)的函數(shù)
將寄存器中保存的參數(shù)取出來作為函數(shù)參數(shù)執(zhí)行函數(shù), 將返回值寫入 pt_regs 的 ax 位置
可以。linux哪個組合可以斷開長命令，中斷l(xiāng)inux命令快捷鍵：
1、Tab這是不能沒有的Linux快捷方式。將節(jié)省Linux命令行中的大量時間。
2、Ctrl+C這個組合能在終端上中斷命令或進程。按下它將立即停止正在運行的程序。如果要停止使用在前臺運行的程序，只需按此組合鍵即可。
3、Ctrl+Z此快捷方式將在后臺發(fā)送正在運行的程序。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BAUDRATE B38400
#define MODEMDEVICE "/dev/ttyS1"
#define _POSIX_SOURCE 1 /* POSIX 系統(tǒng)相容 */
#define FALSE 0
#define TRUE 1
volatile int STOP=FALSE;
void signal_handler_IO (int status); /* 定義訊號處理程序 */
int wait_flag=TRUE; /* 沒收到訊號的話就會是 TRUE */
main()
{
int fd,c, res;
struct termios oldtio,newtio;
struct sigaction saio; /* definition of signal action */
char buf[255];
/* 開啟裝置為 non-blocking (讀取功能會馬上結(jié)束返回) */
fd = open(MODEMDEVICE, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);
if (fd 0) {perror(MODEMDEVICE); exit(-1); }
/* 在使裝置非同步化前, 安裝訊號處理程序 */
saio.sa_handler = signal_handler_IO;
saio.sa_mask = 0;
saio.sa_flags = 0;
saio.sa_restorer = NULL;
sigaction(SIGIO,saio,NULL);
/* 允許行程去接收 SIGIO 訊號*/
fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
/* 使檔案ake the file descriptor 非同步 (使用手冊上說只有 O_APPEND 及
O_NONBLOCK, 而 F_SETFL 也可以用...) */
fcntl(fd, F_SETFL, FASYNC);
tcgetattr(fd,oldtio); /* 儲存目前的序列埠設(shè)定值 */
/* 設(shè)定新的序列埠為標準輸入程序 */
newtio.c_cflag = BAUDRATE | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD;
newtio.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
newtio.c_oflag = 0;
newtio.c_lflag = ICANON;
newtio.c_cc[VMIN]=1;
newtio.c_cc[VTIME]=0;
tcflush(fd, TCIFLUSH);
tcsetattr(fd,TCSANOW,newtio);
/* 等待輸入訊號的回圈. 很多有用的事我們將在這做 */
while (STOP==FALSE) {
printf(".\n");usleep(100000);
/* 在收到 SIGIO 後, wait_flag = FALSE, 輸入訊號存在則可以被讀取 */
if (wait_flag==FALSE) {
res = read(fd,buf,255);
buf[res]=0;
printf(":%s:%d\n", buf, res);
if (res==1) STOP=TRUE; /* 如果只輸入 CR 則停止回圈 */
wait_flag = TRUE; /* 等待新的輸入訊號 */
}
}
/* 回存舊的序列埠設(shè)定值 */
tcsetattr(fd,TCSANOW,oldtio);
}
重慶分公司
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