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在使用Linux進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，有時(shí)會(huì)遇到硬盤中斷問題，如果不及時(shí)解決，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生影響。本文將詳細(xì)介紹Linux下解決硬盤中斷問題的方法。
1.了解硬盤中斷問題的原因
硬盤中斷問題通常是由I/O操作引起的。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行I/O操作時(shí)，如果采用了錯(cuò)誤的調(diào)度策略，很容易在數(shù)據(jù)傳輸過程中產(chǎn)生中斷，特別是在高負(fù)載情況下更容易出現(xiàn)。此外，硬盤本身存在故障也會(huì)引起中斷問題。
2.使用Iostat命令查看硬盤中斷情況
在解決硬盤中斷問題之前，我們需要先了解當(dāng)前的硬盤中斷情況?？梢允褂胕ostat命令來查看硬盤中斷信息。該命令可以顯示每個(gè)硬盤分區(qū)的I/O情況，其中包括每秒讀取/寫入次數(shù)、每次I/O操作所消耗的時(shí)間等信息。如果I/O操作過于頻繁，就有可能導(dǎo)致中斷問題的出現(xiàn)。
3.解決中斷問題的方法
下面介紹幾種解決硬盤中斷問題的方法：
（1）優(yōu)化I/O調(diào)度策略：Linux提供了許多I/O調(diào)度算法，包括CFQ、Deadline、NOOP等。根據(jù)不同的使用情況選擇不同的算法可以有效地降低中斷的出現(xiàn)。例如，在數(shù)據(jù)庫等需要大量數(shù)據(jù)讀寫的應(yīng)用中，可以選擇Deadline算法。
（2）更新硬件驅(qū)動(dòng)程序：硬盤中斷問題也有可能是由舊的硬件驅(qū)動(dòng)程序引起的。在此情況下，更新驅(qū)動(dòng)程序可能會(huì)解決問題。
（3）調(diào)整I/O線程數(shù)：通常，Linux會(huì)為每個(gè)I/O設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)線程。如果系統(tǒng)上同時(shí)有多個(gè)I/O設(shè)備，這些線程就會(huì)互相競爭資源，從而導(dǎo)致I/O操作過于頻繁。通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，可以降低線程數(shù)，從而減少中斷的出現(xiàn)。
（4）使用ssd硬盤：相比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤，ssd硬盤讀取速度更快，噪音更小，且壽命更長。使用ssd硬盤可以有效地降低硬盤中斷問題的出現(xiàn)。
4.
Linux下的硬盤中斷問題可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生影響，但可以通過優(yōu)化I/O調(diào)度策略、更新硬件驅(qū)動(dòng)程序、調(diào)整I/O線程數(shù)等方法來解決中斷問題。此外，使用ssd硬盤也可以有效地降低中斷問題的出現(xiàn)。通過本文所介紹的方法，相信讀者可以較好地處理硬盤中斷問題，從而更加穩(wěn)定地使用Linux系統(tǒng)。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Linux如何及時(shí)響應(yīng)外部中斷
Linux如何及時(shí)響應(yīng)外部中斷
FPGA每隔100us給運(yùn)行l(wèi)inux的ARM一個(gè)中斷，要求在20us內(nèi)響應(yīng)中斷，并讀走2023*16bit的數(shù)據(jù)。
目前主要的問題是，當(dāng)系統(tǒng)同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響linux對(duì)FPGA中斷的響應(yīng)時(shí)間。如何解決？
1、首先想到了ARM的FIQ，它可以打斷IRQ中斷服務(wù)程序，保證對(duì)外部FIQ的及時(shí)響應(yīng)。但是發(fā)現(xiàn)linux只實(shí)現(xiàn)了IRQ，沒有顯示FIQ。
linux是從devicetree讀取中斷號(hào)，加入中斷向量表的。
interrupts = ;中的之一個(gè)字段0表示非共享中斷，非零表示共享中斷，SDK產(chǎn)生的dts統(tǒng)一為0，此時(shí)第二字段的值比XPS中的小32；如果之一字段非零，則第二字段比XPS小16.
最后字段表示中斷的觸發(fā)方式。
IRQ_TYPE_EDGE_RISING =0x,
IRQ_TYPE_EDGE_FALLING =0x,
IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH =0x,
IRQ_TYPE_LEVEL_LOW =0x,
很明顯，devicetree根本沒有提供通知linux有FIQ的渠道。
2、再來看linux的IRQ
linux的中斷分為上半部清伏和下半部，上半部運(yùn)行在IRQ模式，會(huì)屏蔽所有中斷，下半部運(yùn)行在SVC模式，會(huì)重新打開中斷。
也就是說，當(dāng)一個(gè)中斷的上半部正在運(yùn)行時(shí)（不能再次響應(yīng)中斷），F(xiàn)PGA的中斷是不能被linux響應(yīng)的；
反過來，當(dāng)FPGA中斷的上半部正在運(yùn)行時(shí)（不能再次響應(yīng)中斷），其他的中斷也不能被linux響應(yīng)；
unsigned long flags;
…
local_irq_save(flags);
….
local_irq_restore(flags);
3.
ARM有七種模式，我們這里只討論SVC、IRQ和FIQ模式。
我們可以假設(shè)ARM核心有兩根中斷引腳（實(shí)際上是看不見的），一根叫 irq pin, 一根叫fiq pin.
在ARM的cpsr中，有一個(gè)I位和一個(gè)F位，分別用來禁止IRQ和FIQ的。
先不說中斷控制器，只說ARM核心。正常情況下，ARM核都只是機(jī)械地隨著pc的指示去做事情，當(dāng)CPSR中的I和F位為1的時(shí)候，IRQ和FIQ全部處于禁止?fàn)顟B(tài)。無論你在irq
pin和fiq pin上面發(fā)什么樣的中斷信號(hào)，ARM是不會(huì)理你的，你根本不能打斷他，因?yàn)樗@了，眼也瞎了。
在I位和F位為0的時(shí)候，當(dāng)irq
pin上有中斷信號(hào)過來的時(shí)候，就會(huì)打斷arm的當(dāng)前工作，并且切換到IRQ模式下，并且跳到相應(yīng)的異常向量表（vector)位置去執(zhí)行代碼。這個(gè)過程是自動(dòng)的，但是返回到被中斷打斷的地方就得您親自動(dòng)手了。當(dāng)你跳到異常向量表，處于IRQ的模式的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候如果irq
pin上面又來中斷信號(hào)了，這個(gè)時(shí)候ARM不會(huì)理你的，irq
pin就跟秘書一樣，ARM核心就像老板，老板本來在做事，結(jié)果來了一個(gè)客戶，秘書打斷它，讓客戶進(jìn)去了。而轎櫻這個(gè)時(shí)候再來一個(gè)客戶，要么秘書不斷去敲門問，要么客戶走人。老板之一個(gè)客戶沒有會(huì)見完，是不會(huì)理你的。
但是有一種情況例外，當(dāng)ARM處在IRQ模式，這個(gè)時(shí)候fiq pin來了一個(gè)中斷信號(hào)，fiq
pin是什么？是快速中斷呀，比如是公安局的來查刑事案件，那才不管你老板是不是在會(huì)見閉正叢客戶，直接打斷，進(jìn)入到fiq模式下，并且跳到相應(yīng)的fiq的異常向量表處去執(zhí)行代碼。那如果當(dāng)ARM處理FIQ模式，fiq
pin又來中斷信號(hào)，又就是又一批公安來了，那沒戲，都是執(zhí)法人員，你打不斷我。那如果這個(gè)時(shí)候irq
pin來了呢？來了也不理呀，正在辦案，還敢來妨礙公務(wù)。
所以得出一個(gè)結(jié)論： IRQ模式只能被FIQ模式打斷，F(xiàn)IQ模式下誰也打不斷。
在打不斷的情況下，irq pin 或 fiq pin隨便你怎么發(fā)中斷信號(hào)，都是白發(fā)。
所以除了fiq能打斷irq以外，根本沒有所謂中斷嵌套的情況。
Linux不用FIQ,只用到了IRQ。但是我們有時(shí)候一個(gè)中斷需要處理很長時(shí)間，那我們就需要占用IRQ模式那么長的時(shí)間嗎？沒有，linux在IRQ模式下只是簡單的記錄是什么中斷，馬上就切換回了SVC模式，換句話說，Linux的中斷處理都是在SVC模式下處理的。
只不過SVC模式下的ISR上半部關(guān)閉了當(dāng)前中斷線，下半部才重新打開
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