Linux内中断与外中断的异同-linux内中断与外中断区别 (linux内核)

教程大全 2025-07-12 01:07:57 浏览

计算机中,中断是一种用于通知CPU出现了重要事件的机制。中断使得CPU能够在不停止当前正在执行的程序的情况下,及时地响应外部设备的事件,从而提高了计算机系统的效率。中断分类有很多种,其中较为常见的是内中断和外中断。本文将重点讨论Linux操作系统中的内中断和外中断的异同点。

一、内中断和外中断的概念

内中断:是指进程执行过程中发生的事件,由于这种中断事件都是在CPU内部发生并处理,因此称之为内中断。Linux内核使用软件中断(定时器中断,I/O中断等)和硬件中断(CPU异常)两种方式来产生内中断。

外中断:是指CPU在执行指令时,接收来自外部设备的中断请求。外部设备会向处理器发出请求,要求其停止当前程序的执行,暂时转向处理该设备所发出的中断请求,并返回到该请求发出之前的程序段继续执行。外中断由硬件产生,与CPU打交道,例如,网卡、鼠标、键盘等都是能够产生中断请求的外设。

二、内中断和外中断的区别

1. 响应方式不同

内中断和外中断的响应方式不同,内中断是由处理器自身进行处理,而外中断是由外部设备对处理器发出中断请求,处理器停止当前程序的执行。

2. 原因不同

内中断和外中断产生的原因也不同,内中断是处理器在执行指令过程中,由自身产生的异常事件,例如CPU超时、访问非法内存地址等。而外中断是由外部设备发出请求,例如键盘输入等。

3. 硬件执行方式不同

内中断由CPU通过检测处理器自身的运行状态而触发的,通常不需要特殊的硬件支持。而外中断在处理器硬件中需要外设提供支持,例如网卡的中断管脚等。

4. 响应时间不同

内中断和外中断的响应时间也不同。内中断通常响应较快,因为它们总是在当前进程被打断时立即发生。外中断由于必须由外部设备发出并经过处理器响应,因此响应时间通常较长。

三、Linux系统中的中断

在Linux系统中,所有的中断最终都被内核处理。系统中有两个主要的中断类型:软中断和硬中断。

1. 软中断

Linux系统中的软中断通常是由一些编程接口或系统服务调用,例如在网络服务中,会使用软中断来处理TCP/IP协议栈。此外,软中断还被用于实现CPU资源共享,以及多CPU系统中的任务管理。

2. 硬中断

硬中断是由外部设备发出并由处理器根据处理设备指定的优先级来响应。在Linux系统中,外部设备通过IRQ线向处理器发送中断请求,该请求被处理器转发给具体的设备驱动程序,驱动程序会使用硬件设备的中断服务例程来处理这些请求。

内中断和外中断虽然在基本概念上与区别上有所不同,但在Linux操作系统中都是非常重要的机制。Linux系统通过内中断和外中断来监控系统的异常情况和外部设备的请求,以提高系统的安全性和效率。对于Linux程序员来说,了解中断的工作原理、机制以及响应过程等,对于理解运行过程中的问题和定位系统故障都是非常重要的。

相关问题拓展阅读:

AVR单片机中,举例说明什么是外部中断和内部中断。说明外部中断(INT0和INT1)有哪几种触发方式?

呵呵 西科大的吧?找答案?参考答案见下面:

外部中断是指升辩简芯片引脚态发生变化向CPU申请中断,比如下降沿灶弊、上升沿、电平变化等,具体可设置特殊功能寄存器来开启或屏蔽;复位引脚比较特殊,中数后PC指针变为0x0000;

内部中断是吵裤指内部功能idc.com/xtywjcwz/17837.html" target="_blank">模块达到到中断条件向CPU申请中断,比如TCC、看门狗等,可参照不同芯片的技术文档说明进行设置

5种

linux 内核软中断 是在中断状态吗

硬中断:

1. 硬中断是由硬件产生的,比如,像磁盘,网卡,键盘,时钟等。每个设备或设备集都有它自己的IRQ(中断请求)。基于IRQ,CPU可以将相应的请求分发到对应的硬件驱动上(注:硬件驱动通常是内核中的一个子程序,而不是一个独立的进程)。

2. 处理中断的驱动是需要运行在CPU上的,因此,当中断产生的时候,CPU会中断当前正在运行的任务,来处理中断。在有多核心的系统上,一个中断通常只能中断一颗CPU(也有一种特殊的情况,就是在大型主机上是有硬件通道的,它可以在没有主CPU的支持下,可以同时处理多个中断。)。

3. 硬中断可以直接中断CPU。它会引起内核中相关的代码被触发。对于那些需要花费一些时间去处理的进程,中断代码本身也可以被其他的硬中断中断。

4. 对于时钟中断,内核调度代码会将当前正在运行的进程挂起,从而让其他的进程来运行。它的存在是为了让调度代码(或称为调度器)可以调度多任务。

软中断:

1. 软中断的处理非常像硬中断。然而,它们仅仅是由当前正在运行的进程所产生的。

linux内中断与外中断区别

2. 通常,软中断是一些对I/O的请求。这些请求会调用内核中可以调度I/O发生的程序。对于某些设备,I/O请求需要被立即处理,而磁盘I/O请求通常可以排队并且可以稍后处理。根据I/O模型的不同,进程或许会被挂起直到I/O完成,此时内核调度器就会选择另一个进程去运行。I/O可以在进程之间产生并且调度过程通常和磁盘I/O的方式是相同。

3. 软中断仅与内核相联系。而内核主要负责对需要运行的任何其他的进程进行调度。一些内核允许设备驱动的一些部分存在于用户空间,并且当需要的时候内核也会调度这个进程去运行。

4. 软中断并不会直接中断CPU。也只有当前正在运行的代码(或进程)才会产生软中断。这种中断是一种需要内核为正在运行的进程去做一些事情(通常为I/O)的请求。有一个特殊的软中断是Yield调用,它的作用是请求内核调度器去查看是否有一些其他的进程可以运行。

问题解答:

1. 问:对于软中断,I/O操作是否是由内核中的I/O设备驱动程序完成?

答:对于I/O请求,内核会将这项工作分派给合适的内核驱动程序,这个程序会对I/O进行队列化,以可以稍后处理(通常是磁盘I/O),或如果可能可以立即执行它。通常,当对硬中断进行回应的时候,这个队列会被驱动所处理。当一个I/O请求完成的时候,下一个在队列中的I/O请求就会发送到这个设备上。

2. 问:软中断所经过的操作流程是比硬中断的少吗?换句话说,对于软中断就是:进程 ->内核中的设备驱动程序;对于硬中断:硬件->CPU->内核中的设备驱动程序?

答:是的,软中断比硬中断少了一个硬件发送信号的步骤。产生软中断的进程一定是当前正在运行的进程,因此它们不会中断CPU。但是它们会中断调用代码的流程。

如果硬件需要CPU去做一些事情,那么这个硬件会使CPU中断当前正在运行的代码。而后CPU会将当前正在运行进程的当前状态放到堆栈(stack)中,以至于之后可以返回继续运行。这种中断可以停止一个正在运行的进程;可以停止正处理另一个中断的内核代码;或者可以停止空闲进程。

先说说环境

1.硬件:DELL R410

2.网卡:板载1000M BCM5709

2.OS: RHEL 5.5 x86_64

3.KERNEL: 2.6.18-194.el5

所出现的问题

1.网卡毫无征兆的down掉,而且没有任何log信息

2.当流量增大时,不到理论上限的1/3时机器出现网络延迟严重,伴随大量的丢包

3.机器的cpu软中断不均衡,只有1个cpu处理软中断,并且该cpu的软中断周期性的达到100%

4.内外网网卡做nat丢包数据量不一致,差别很大,不在同一个数量级

想必之一个问题,大部分使用bcm网卡,rhel 5.3以后得机器都会遇到这种情况,网上的资料比较的多,我也不多啰嗦了,直接升级网卡驱动就可以解决了。第二,三,四其实是同一个问题都是由于网卡中断过多,cpu处理不过来(准确的说,cpu分配不均衡,导致只有一个cpu处理,处理不过来),引起丢包,那么为什么两个网卡丢包的数量级不一样呢,下面从原理上进行解释,既然是做nat多出口,那么就有大量的路由信息,是一个网络应用,当一个数据包请求nat时,数据包先被网卡驱动的数据接收,网卡收到数据时,触发中断。在中断执行例程中,把skb挂入输入队列,并触发软中断。稍后的某个时刻,当软中断执行时,再从该队列中把skb取下来,投递给上层协议。

如果在这个过程当中cpu没有及时处理完这个队列导致网卡的buffer满了,网卡将直接丢弃该数据包。这里牵涉到2个队列,一个是tx,一个是rx,它的队列的大小默认都是255,可以通过ethtool -g eth0(你指定的网卡),为了防止丢包,当时我通过ethtool -G eth0 rx xxx 把它调大了,但是调大以后,还是杯水车薪啊,通过ethtool -S eth0 |grep rx_fw_discards,发现数值还是不停的在增长,也就是说还在不停的丢包,cpu处理不过来,这时候找到网上有人在利用lvs时也遇到这个问题,cpu软中断分配不均衡,只有一个cpu处理软中断的问题,网上的资料五花八门,有建议使用修改设备中断方式。即通过修改设置中断/proc/irq/${网卡中断号}/p_affinit这时候,我也修改过,没有什么实质的效果,

从官方的bug报告,

,其中提到rhel5.6已经修复了这个bug,这其中也提到目前我们的版本可以升级内核到kernel-2.6.18-194.3.1.el5可以解决这个问题。

红帽子官方修复报告中的说明如下:

,我们升级了这个内核算是解决单核处理软中断的问题,升级后各个cpu已经能够平均的分配这个软中断,也不丢包了,那么为什么cpu处理不过来这个软中断呢,数据量并不是特别的大啊,上层应用接到这个数据包后,通过路由协议,找到某个出口给nat出去,找nat出口是需要查找路由表,查询路由表是一件很耗时的工作,而每一个不同源地址,不同目的地址的数据包都得重新查找一次路由表,导致cpu处理不过来,为了提高路由查询的效率。Linux内核引用了路由缓存,用于减少对路由表的查询。Linux的路由缓存是被设计来与协议无关的独立子系统,查看路由缓存可以通过命令route -Cn,由于路由缓存当中是采用hash算法进行才找,它的查找速度非常之快,既然是cache就有超时这一概念。系统默认为10分钟,可以通过这个文件进行查看和修改/proc/sys/net/ipv4/route/secret_interval。而当路由缓存当中未找到或者已经超时的路由信息才开始查找路由表,查询到的结果保存在路由缓存中。如果路由表越大,那么查询的时间就越长,一个新的连接进来后或者是老连接cache超时后,占用大量的cpu查询时间,导致cpu周期性的软中断出现100%,而两个网卡丢包的情况来看不均衡也是因为用户的数据包是经过其中一个网卡进来后查询路由表耗时过长,cpu处理不过来,导致那块网卡的队列满了,丢包严重。当然在路由表变动不大的情况下可以加大cache的时间,修改上述内容后,从我监测的情况来看,扛流量能力得到了大大的提升。

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LINUX下一代文件系统该是EXT4还是其他?

FAT32格式试不行的 ,LINUX使用的试完全不同的分区格式,请插入光盘在安装过程中会提示你分区的!它的磁盘分区格式与其他操作系统完全不同,共有两种格式:一种是linux native主分区,一种是linux swap交换分区。 这两种分区格式的安全性与稳定性极佳,结合linux操作系统后,死机的机会大大减少,能让我们摆脱windows常常崩溃的噩梦。 Ext2:Ext2是GNU/Linux系统中标准的文件系统。 这是Linux中使用最多的一种文件系统,它是专门为Linux设计的,拥有极快的速度和极小的CPU占用率。 Ext2既可以用于标准的块设备(如硬盘),也被应用在软盘等移动存储设备上。 Ext3:Ext3是Ext2的下一代,也就是保有Ext2的格式之下再加上日志功能。 Ext3是一种日志式文件系统(Journal File System),最大的特点是:它会将整个磁盘的写入动作完整的记录在磁盘的某个区域上,以便有需要时回溯追踪。 当在某个过程中断时,系统可以根据这些记录直接回溯并重整被中断的部分,重整速度相当快。 该分区格式被广泛应用在Linux系统中。 Linux swap:它是Linux中一种专门用于交换分区的swap文件系统。 Linux是使用这一整个分区作为交换空间。 一般这个swap格式的交换分区是主内存的2倍。 在内存不够时,Linux会将部分数据写到交换分区上。 VFAT:VFAT叫长文件名系统,这是一个与Windows系统兼容的Linux文件系统,支持长文件名,可以作为Windows与Linux交换文件的分区。

我是师范毕业的大学生,请问师范类的大学生自己上保险与普通保险有没有区别

没有这个区别。 这里有一个定义,就是社保与商保。 社保,就是社会保障商保,就是商业保险。 哪类保险都没有教师的特殊规定。 现在,除非特殊职业(军人,警察一类)其余的都不会有太大差别。 对职工而言,社保即通常说的五险一金,具体五险即:养老保险,医疗保险,失业保险,生育保险和工伤保险;一金即:住房公积金。 “住房公积金”:具体单位和个人承担的比例是各承担50%,那是按照个人全年平均工资计算的。 国家规定的是:住房公积金不低于工资的10%,效益好的单位可以高些,职工和单位各承担50%。 所以说交住房公积金对职工很划算啊!五险方面,按照职工工资,单位和个人的承担比例一般是:养老保险单位承担20%,个人承担8%;医疗保险单位承担6%,个人2%;失业保险单位承担2%,个人1%;生育保险1%全由单位承担;工伤保险0.8%也是全由单位承担,职工个人不承担生育和工伤保险。 应有的社保:社会保险主要包括养老保险、医疗保险、生育保险、工伤保险、失业保险等五个方面。 1社保是政府行为2社保是全民保障3社保是终身保障4社保具有补贴性5社保领取养老金金额具有上升性6北京地区社保保障北京地区生活水平★A 养老保险养老保险是劳动者在达到法定退休年龄退休后,从政府和社会得到一定的经济补偿物质帮助和服务的一项社会保险制度。 国有企业、集体企业、外商投资企业、私营企业和其他城镇企业及其职工,实行企业化管理的事业单位及其职工必须参加基本养老保险。 新的参统单位(指各类企业)单位缴费费率确定为10%,个人缴费费率确定为8%,个体工商户及其雇工,灵活就业人员及以个人形式参保的其他各类人员,根据缴费年限实行的是差别费率。 参加基本养老保险的个人劳动者,缴费基数在规定范围内可高可低,多交多受益。 职工按月领取养老金必须是达到法定退休年龄,并且已经办理退休手续;所在单位和个人依法参加了养老保险并履行了养老保险的缴费义务;个人缴费至少满15年。 目前我国的企业职工法定退休年龄为:男职工60岁;从事管理和科研工作的女干部55岁,女职工50岁。 基本养老金由基础养老金和个人账户养老金组成,职工达到法定退休年龄且个人缴费满15年的,基础养老金月标准为省(自治区、直辖市)或市(地)上年度职工月平均工资的20%。 个人账户养老金由个人账户基金支付,月发放标准根据本人账户储存额除以120。 个人账户基金用完后,由社会统筹基金支付。 ★B 医疗保险城镇职工基本医疗保险制度,是根据财政、企业和个人的承受能力所建立的保障职工基本医疗需求的社会保险制度。 所有用人单位,包括企业(国有企业、集体企业、外商投资企业和私营企业等)、机关、事业单位、社会团体、民办非企业单位及其职工,都要参加基本医疗保险,城镇职工基本医疗保险基金由基本医疗保险社会统筹基金和个人账户构成。 基本医疗保险费由用人单位和职工个人账户构成。 基本医疗保险费由用人单位和职工个人共同缴纳,其中:单位按6%比例缴纳,个人缴纳2%。 用人单位所缴纳的医疗保险费一部分用于建立基本医疗保险社会统筹基金,这部分基金主要用于支付参保职工住院和特殊慢性病门诊及抢救、急救。 发生的基本医疗保险起付标准以上、最高支付限额以下符合规定的医疗费,其中个人也要按规定负担一定比例的费用。 个人账户资金主要用于支付参保人员在定点医疗机构和定点零售药店就医购药符合规定的费用,个人账户资金用完或不足部分,由参保人员个人用现金支付,个人账户可以结转使用和依法继承。 参保职工因病住院先自付住院起付额,再进入统筹基金和职工个人共付段。 参加基本医疗保险的单位及个人,必须同时参加大额医疗保险,并按规定按时足额缴纳基本医疗保险费和大额医疗保险费,才能享受医疗保险的相关待遇。 ★C 工伤保险工伤保险也称职业伤害保险。 劳动者由于工作原因并在工作过程中受意外伤害,或因接触粉尘、放射线、有毒害物质等职业危害因素引起职业病后,由国家和社会给负伤、致残者以及死亡者生前供养亲属提供必要物质帮助。 工伤保险费由用人单位缴纳,对于工伤事故发生率较高的行业工伤保险费的征收费率高于一般标准,一方面是为了保障这些行业的职工发生工伤时,工伤保险基金可以足额支付工伤职工的工伤保险待遇;另一方面,是通过高费率征收,使企业有风险意识,加强工伤预防工作使伤亡事故率降低。 职工上了工伤保险后,职工住院治疗工伤的,由所在单位按照本单位因公出差伙食补助标准的70%发给住院伙食补助费;经医疗机构出具证明,报经办机构同意,工伤职工到统筹地区以外就医的,所需交通、食宿费用由所在单位按照本单位职工因公出差标准报销。 另外,工伤职工因日常生活或者就业需要,经劳动能力鉴定委员会确认可以安装假肢、矫形器、假眼、假牙和配置轮椅等辅助器具,所需费用按照国家规定的标准从工伤保险基金中支付。 工伤参保职工的工伤医疗费一至四级工伤人员伤残津贴、一次性伤残补助金、生活护理费、丧葬补助金、供养亲属抚恤金、辅助器具等、工伤康复费、劳动能力鉴定费都应从工伤保险基金中支付。 ★D 失业保险失业保险是国家通过立法强制实行的,由社会集中建立基金,对因失业而暂时中断生活来源的劳动者提供物质帮助的制度。 各类企业及其职工、事业单位及其职工、社会团体及其职工、民办非企业单位及其职工,国家机关与之建立劳动合同关系的职工都应办理失业保险。 失业保险基金主要是用于保障失业人员的基本生活。 城镇企业、事业单位、社会团体和民办非企业单位按照本单位工资总额的2%缴纳失业保险费,其职工按照本人工资的1%缴纳失业保险费。 无固定工资额的单位以统筹地区上年度社会平均工资为基数缴纳失业保险费。 单位招用农牧民合同制工人本人不缴纳失业保险费。 当前我国失业保险参保职工的范围包括:在岗职工;停薪留职、请长假、外借外聘、内退等在册不在岗职工;进入再就业服务中心的下岗职工;其它与本单位建立劳动关系的职工(包括建立劳动关系的临时工和农村用工)。 城镇企业事业单位失业人员按照有关规定具备以下条件的失业职工可享受失业保险待遇:按照规定参加失业保险,所在单位和本人已按照规定履行缴费义务满1年的,其次不是因本人意愿中断就业的,还有已经办理失业登记,并有求职要求的。 ★E 生育保险生育保险是针对生育行为的生理特点,根据法律规定,在职女性因生育子女而导致劳动者暂时中断工作、失去正常收入来源时,由国家或社会提供的物质帮助。 生育保险待遇包括生育津贴和生育医疗服务两项内容。 生育保险基金由用人单位缴纳的生育保险费及其利息以及滞纳金组成。 女职工产假期间的生育津贴、生育发生的医疗费用、职工计划生育手术费用及国家规定的与生育保险有关的其他费用都应该从生育保险基金中支出。 所有用人单位(包括各类机关、社会团体、企业、事业、民办非企业单位)及其职工都要参加生育保险。 生育保险由用人单位统一缴纳,职工个人不缴纳生育保险费。 生育保险费由用人单位按照本单位上年度职工工资总额的0.7%缴纳。 享受生育保险待遇的职工,必须符合以下三个条件:用人单位参加生育保险在6个月以上,并按时足额缴纳了生育保险费;计划生育政策有关规定生育或流产的;在本市城镇生育保险定点医疗服务机构,或经批准转入有产科医疗服务机构生产或流产的(包括自然流产和人工流产)。 社保缴费流程:1、社会保险办理流程养老保险相关手续如下:各类企业(含国有企业、集体所有制企业、股份制企业、股份合作制企业、外商投资企业、私营企业等)、企业化管理(职工工资及退休待遇按企业标准执行)的事业单位,均应按属地管理的原则,到纳税地(非纳税单位按单位地址区域)所管辖社会保险经办机构办理社会养老保险登记手续。 新成立的单位应在单位批准成立之日起1个月内输登记手续。 参保单位必须为与其发生事实劳动关系的所有人员(聘用的退休人员除外)办理社会保险手续。 一、 需填报的表格及附报资料:1、 社会保险登记表及在职职工增减异动明细表(一式两份)并在所管辖社会保险经办机构领取。 相关证件如下:(1) 企业营业执照(副本)或其他核准执业或成立证件;(2) 中华人民共和国组织机构代码证;(3) 地税登记证;(4) 私营企业如相关证件无法清楚地认定其单位性质,应补报能证明其私营性质的相关资料(如:工商部门的证明、国税登记证、验资报告等)。 (5) 事业单位应附有关事业单位成立的文件批复。 (6) 驻汉办事处应附总公司或总机构的授权书。 附报资料:新参保职工身份证复印件(户口不在本市的职工还需提供户口或者暂住证复印件)以上证件同时需要原件及复印件,到所在社保经办机构办理。 二、 表格填报说明:1、 社会保险登记表“税号”:税务登记证中“税字如0492号”栏号码。 “工商登记执照信息”:需经工商登记、领取工商执照的单位(如各类企业)填写此栏,不填“批准成立信息”栏。 “批准成立信息”:不经工商登记设立的单位(如:机关、事业、社会团体等)填写此栏,不填“工商登记执照信息”栏。 “缴费单位专管员”:填写参加社会保险单位具体负责该项工作的联系人,其所在部门及联系电话。 “单位类型”、“隶属关系”:根据参保单位的单位类型及隶属关系,对照表下方“说明”中所对应的代码填报。 “开户银行”:须填报开户银行清算行号。 2、 在职职工增减异动明细表:“姓名”、“性别”、“出生年月”、“个人帐户(身份证号)”:均要严格按身份证中信息填写。 “个人编号” :“续保”、“转入”人员需提供其原参保的个人编号,填报此栏。 “新增”人员在申报时暂不填报此栏,其个人编号待录入微机产生。 (1)“新增” :原未参保人员,属新增类型,已参保人员不可按新增办理。 (2)“续保” :原参加过社保,已停保或转到流动窗口投保,现续接到新单位投保的,属续保。 在流动窗口投保的人员需在申报此表前将欠费缴清并办理其在流动窗口的停保手续。 (3)“转入” :此处特指已参保的在征人员在本市参保单位之间的转移。 (4)“市外转入” :此类人员需在单位开户手续办理完毕后,由单位到市基金结算中心办理其转入基金结算及“市外转入”异动业务。 “月缴费工资” :应按职工本人上年度月平均工资总额填表报。 本年度新招人员,按实际发放的月工资总额填报

Linux中passwd -l 用户名 和usermod -L 用户名 命令有什么区别?

passwd -l与usermod -L没有什么区别,最终的作用就是让某用户账户密码暂时失效(也就是锁定)。 锁定的原理就是在/etc/shadow第二栏(代表用户密码)最前面加上叹号(!),让密码暂时失效。 因为linux帐户的密码是经过特殊加密的,每一种加密方式产生的密码长度和格式是相同的,加上叹号使之暂时失效。 使用相应的passwd -u 或usermod -U进行解锁。 这两个配置文件,你可以在执行上面的命令后进行查看。

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