linux 操作系統(tǒng)中的運(yùn)行時(shí)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(shí)鐘中斷和 I/O中斷等。CPU 會(huì)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(yùn)行時(shí)中斷的概念，原理及其實(shí)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(shí)處理來自硬件設(shè)備和用戶程序的中斷。每個(gè)中斷都有一個(gè)中斷號(hào)，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(gè)少量的代碼，它以中斷號(hào)來驅(qū)動(dòng)的。

Linux 運(yùn)行時(shí)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(gè)運(yùn)行時(shí)中斷都有一個(gè)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(shí)，它會(huì)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(yùn)行時(shí)中斷，可以被添加或移除，它們可以被用于輕量級(jí)的中斷處理，而不立即調(diào)用 ISR，而是在控制流程回到進(jìn)程上下文時(shí)被處理。

使用`tasklet_init()、tasklet_schedule()`等函數(shù)即可對(duì)特定的運(yùn)行時(shí)中斷進(jìn)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(shí)現(xiàn)如下：

struct tasklet_struct {
  struct tasklet_struct *next; 
  unsigned long state;   
  atomic_t count;              //引用計(jì)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(yùn)行時(shí)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(shí)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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新聞名稱：Linux 運(yùn)行時(shí)中斷：概念與實(shí)現(xiàn)（linux中斷是什么）
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