Linux内核中断之中断调用流程

本文基于 RockPI 4A 单板Linux4.4内核介绍中断调用流程。

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ARMv8包括两种运行状态：AArch64和AArch32。

AArch64中不再使用AArch32中的7种特权模式，而是提出了Exception Levels的概念，包括：

1）EL0：用于用户态程序，权限最低

2）EL1：给内核使用，权限稍高

3）EL2：虚拟化相关，权限更高

4）EL3：安全相关，权限最高

Linux内核中一般只使用EL0和EL1。

AArch64异常向量表中的异常包括：

1）Synchronous exception（同步异常）

2）SError

3）IRQ

4）FIQ

注：SError、IRQ和FIQ属于异步异常。

在Linux内核中，在 arch/arm64/kernel/entry.S 文件中定义了异常向量表，内容如下：

选取 el1_irq() 函数介绍Linux内核中断的调用流程。

文件： arch/arm64/kernel/entry.S ，调用流程如下：

1、handle_irq()初始化

在 DTS 解析阶段完成 handle_irq() 函数的初始化，流程如下：

gic_irq_domain_map() 函数中完成了 handle_irq() 函数的赋值，具体执行如下：

2、handle_irq()实现

以共享外设中断 SPI 的中断处理函数 handle_fasteoi_irq() 为例，继续跟踪中断的执行过程。

handle_irq_event_percpu() 函数会调用已经注册的中断处理函数，同时唤醒 irq_thread 线程。

3、中断处理线程

在使用 request_threaded_irq() 函数申请中断时，会创建一个 irq_thread 线程，调用流程如下：

irq_thread 线程平时在睡眠状态，等待 handle_irq_event_percpu() 函数唤醒，进一步执行已注册的中断处理线程函数。

使用 DRM 框架中 HDMI 中断验证中断调用流程。

文件： drivers\gpu\drm\bridge\synopsys\dw-hdmi.c

在中断处理函数 dw_hdmi_hardirq() 和中断处理线程函数 dw_hdmi_irq 中增加 dump_stack() 调用（ 注：仅限于调试验证 ）。

插入 HDMI 线，系统启动后，显示中断调用流程的日志如下：

和

在linux中如何终止指令的运行

具体操作步骤如下：

1、首先打开linux终端，运行一段Python程序：

2、然后在程序运行中，需要终止程序运行时，按下快捷键crtl＋c就可以终止指令程序，此时运行的这段python程序就被终止了。所有的指令都可以用这个快捷键终止运行：

3、最后再次运行一下刚才的程序，这里直接使用Ctrl+ Z快捷键终止运行程序是可以达到同样的效果的：

4-5 Linux 中断进程 --- kill （kill -2 实验）

1、信号：传递给 Liunx 的事件发生通知机制。

2、kill -l：显示所有信号。一共有62个信号（没有32、33）。

3、常用的信号有：

kill -2 PID —— 正常中断进程（Ctrl + C 一样）。程序在结束之前,能够保存相关数据,然后再退出。

kill -9 PID —— 强制杀死一个进程。

kill -15 PID —— 正常方式终止一个程序。中断进程时应首先用 -15，以便于其能够预先清理临时文件和释放资源。-9 作为最后手段，应对那些失控的进程。

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1）、kill -2 中断后台运行的进程。

红色下划线：sleep 10000 —— 后台运行延时 10000 秒的命令，进程 ID 为1516。

ps -j —— 以作业格式列出进程信息，可以看到 1516 sleep 命令的进程。

（PID：进程 ID、PGID：线程组 ID、SID：会话 ID、TTY：进程运行的终端，标识那个终端控制。（pts远程终端、tty系统终端）、TIME：进程运行的时间 和 CMD：命令的名称和参数）。

jobs -l —— 列出后台运行的命令，可以看到 1516 sleep 命令正在后台运行。

黄色下划线：kill -2 1516 —— 中断1516 进程。执行成功后，按 Enter 回车系统会给出提示Interrupt 提示（中断进程）。

蓝色方框：ps -j 已查询不到 1516 sleep 的进程。jobs -l 也没有后台运行的命令。

2）、kill -2 配合 fg 查看中断挂起的进程。

红色下划线：前台执行 sleep 10000 （延时10000秒）后 ctrl + z 挂起。

黄色下划线：ps -j 查看进程，可以看到 1344 sleep 进程。jobs -l 查看后台进程 1344 的状态是stopped 暂停状态。

蓝色下划线：kill -2 1344 中断 1344 进程。

绿色下划线：ps -j 查看进程，仍有 1344 sleep 进程。jobs -l 查看后台进程 1344 的状态是stopped 暂停状态。

暂时这样看，好像 kill -2 并没有起到中断进程的作用。

然而，用 fg 把后台的命令调至前台运行时可以发现 1344 sleep 已经被中断。

红色下划线：fg 把已经执行了 kill -2， 状态为 stopped 的1344 sleep命令调至前台执行。系统也反馈已经调至前台执行。（此时，实际上已经执行了 kill -2 中断了进程）

黄色方框：ps -j 已经没有了 1344 sleep 的进程。

蓝色方框：jobs -l 后台也没有指令。

3）、kill -2 配合 bg 查看中断挂起的进程。

通过上面的思路，kill -2 配合 bg 实验看看效果。同样的首先挂起一个命令，状态为 stopped 暂停。然后用 bg 命令恢复执行。

前面的步骤都是一样，挂起一个命令。通过 ps 和 jobs 查看进程和后台确认有 1379 的进程，状态为 stopped 暂停。然后执行 kill-2 中断进程，再次通过ps 和 jobs 查看进程和后台命令。确认状态为 stopped  1379 的进程仍然存在。

此时，用 bg 恢复运行挂起的命令，系统提示 sleep 命令已恢复在后台运行。然而通过 ps -j 查看进程会发现 sleep 已经被中断。jobs -l 查看后台也没有了运行的 sleep 命令了。

从实验上看：

1、后台命令运行时（Running），执行 kill -2 可以中断进程。

2、挂起命令，处于暂停状态时（Stopped），执行 kill -2 后通过 ps 还可以查询到进程， jobs还可以查询到后台命令，状态仍然是 Stopped 暂停状态。实际上，用 fg 把暂停的后台进程调至前台运行时，系统反馈 sleep 命令调至前台运行。而再用 ps 查询不到进程，已经中断了进程。用 jobs 已经查询不到后台命令。

3、挂起命令，处于暂停状态时（Stopped），执行 kill -2 后通过 ps 还可以查询到进程， jobs还可以查询到后台命令，状态仍然是 Stopped 暂停状态。用 bg 把暂停的后台命令恢复运行时，系统反馈 sleep 命令在后台运行。再用 ps 查询进程已经中断，用 jobs 已经查询不到后台命令。

Linux终止前台进程的命令

1、首先，连接相应linux主机，进入到linux命令行状态下，等待输入shell指令。

2、其次，以终止进程号1984的nginx子进程为例，在linux命令行中输入：kill -9 1984。

3、最后，按下回车键执行shell指令，此时会看到进程号1984的nginx子进程被成功终止了。

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