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Linux是一種開源操作系統(tǒng)，由于其良好的性能和穩(wěn)定性受到越來越多的關(guān)注和使用。與此同時，在Linux系統(tǒng)中，atop和irq（中斷請求）都是重要的性能監(jiān)測工具。然而，很多用戶并不了解atop和irq是如何協(xié)作的，因此，在本文中，我們將深入探討Linux中atop與irq的關(guān)系，以便更好地理解Linux系統(tǒng)的性能問題。
一、什么是atop
atop是一款開源性能監(jiān)測工具，可以監(jiān)測Linux系統(tǒng)上各個進程的資源消耗情況。atop可以采集大量的系統(tǒng)信息，例如CPU、內(nèi)存、磁盤I/O和網(wǎng)絡(luò)等方面的數(shù)據(jù)，并以圖形化的方式呈現(xiàn)出來。atop提供實時監(jiān)測和歷史數(shù)據(jù)查詢兩種模式，用戶可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)的查詢方式。值得一提的是，在atop中，用戶可以查看與進程相關(guān)的各項性能數(shù)據(jù)，例如進程的CPU占用率、內(nèi)存占用率、線程數(shù)、文件描述符數(shù)、網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)等等。
二、什么是irq
irq是一種系統(tǒng)中的中斷請求，可以被外部硬件或者系統(tǒng)內(nèi)部程序產(chǎn)生。當(dāng)硬件或者系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生一些關(guān)鍵事件或者錯誤時，會產(chǎn)生一些中斷請求，需要作系統(tǒng)快速處理。在Linux系統(tǒng)中，irq又分為IRQ和SoftIRQ兩類。
1. IRQ
IRQ（Interrupt Request）是由硬件設(shè)備產(chǎn)生的中斷請求，需要由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理。IRQ通常是異步的，而且要求處理速度盡可能快。當(dāng)硬件設(shè)備需要被處理的時候，會向操作系統(tǒng)發(fā)送一條中斷請求，操作系統(tǒng)會打斷正在執(zhí)行的程序，優(yōu)先處理這個中斷請求。IRQ的處理速度直接影響整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
2. SoftIRQ
SoftIRQ（Soft Interrupt）是由內(nèi)核產(chǎn)生的中斷請求，通常是為了處理網(wǎng)絡(luò)連接、文件系統(tǒng)I/O等任務(wù)而產(chǎn)生的。SoftIRQ比較靈活，可以被多個處理器共享，但是需要由操作系統(tǒng)定期輪詢并處理。
三、atop和irq的關(guān)系
atop和irq都是用于性能監(jiān)測的工具，但是它們的監(jiān)測對象是不一樣的。atop主要用于監(jiān)測進程的資源消耗情況，包括CPU、內(nèi)存、磁盤I/O和網(wǎng)絡(luò)等方面的數(shù)據(jù)。而irq則用于監(jiān)測中斷請求的處理情況，可以了解各個子系統(tǒng)對硬件設(shè)備的響應(yīng)速度，以及系統(tǒng)內(nèi)部各個軟件組件的調(diào)用情況。
在Linux系統(tǒng)中，atop和irq兩者之間存在聯(lián)系。由于IRQ可以影響CPU的占用率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，atop也需要監(jiān)測IRQ的占用情況。通常，atop中可以看到IRQ的占用情況和IRQ的處理延遲情況。如果IRQ的占用率過高或者處理延遲過長，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的性能下降，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。通過監(jiān)測IRQ的占用情況，可以了解硬件設(shè)備和軟件組件的協(xié)作情況，以及發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的性能瓶頸，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。
四、如何使用atop和irq
atop和irq都是Linux系統(tǒng)中常用的性能監(jiān)測工具，在實際使用過程中，可以采用以下方法進行掌握：
1.安裝和配置atop和irq
在Linux系統(tǒng)中，atop和irq都屬于核心模塊，通常已經(jīng)自帶了安裝。如果沒有安裝，需要先進行相關(guān)配置，并確保系統(tǒng)可以正常訪問網(wǎng)絡(luò)?？梢允褂靡韵旅畎惭batop和irq：
sudo apt-get install atop
sudo apt-get install irqbalance
2.啟動atop和irq
完成安裝之后，就可以啟動atop和irq了。atop會自動啟動，并在后臺運行。irq需要手動啟動，可以使用以下命令啟動irq：
sudo service irqbalance start
3.監(jiān)測系統(tǒng)性能
在atop和irq都啟動之后，就可以開始監(jiān)測系統(tǒng)性能了。使用以下命令可以查看系統(tǒng)性能：
atop -a
irqbalance -g
通過以上命令，用戶可以查看系統(tǒng)中的各項性能數(shù)據(jù)，并了解系統(tǒng)性能的優(yōu)化情況。
五、
atop和irq都是用于Linux系統(tǒng)性能監(jiān)測的工具，它們都具有獨特的優(yōu)勢，在實際使用中需要根據(jù)實際情況進行選擇。同時，在使用過程中，我們也需要了解它們之間的關(guān)系，以便更好地利用它們來監(jiān)測和優(yōu)化系統(tǒng)的性能。希望本文的探究能夠為用戶在Linux系統(tǒng)的使用中提供一些幫助。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 請教linux irq 中斷能使用mutex互斥鎖嗎
- Linux內(nèi)核中斷之獲取中斷號
請教linux irq 中斷能使用mutex互斥鎖嗎
從 Backtrace 來看，應(yīng)該是 i2c_transfer 中調(diào)用 mutex_lock 導(dǎo)致 schedule 調(diào)用而產(chǎn)生 進程調(diào)度，導(dǎo)致死機． 而嘩運在中斷上下文，這種情況亂好梁是絕對不允許發(fā)生的．換句襪洞話說是不允許
睡眠的，不允許進程調(diào)度．
你可以 把 mutex_lock 注釋掉再試試?。?/p>
Linux內(nèi)核中斷之獲取中斷號
Linux內(nèi)核中可使用 platform_get_irq() 函數(shù)獲取 dts 文吵灶件中設(shè)置的中斷號。
函數(shù)原型： int platform_get_irq(struct platform_device *dev, unsigned int num)
定義文件： drivers\base\platform.c
中斷號獲取函數(shù) platform_get_irq() 調(diào)用流程如盯知下：
rk3399 使用的是 GICv3 ，對應(yīng) irq_domain->name 。
文件： drivers/irqchip/irq-gic-v3.c 。
translate() 函數(shù)實現(xiàn)如下：
以 RockPI 4A 單板 Debian 系統(tǒng)Linux 4.4內(nèi)核中的獲取 HDMI 中斷號為例。
1、查找中斷號
從手冊“Rockchip RK3399 TRM V1.3 Part1.pdf”中，可以查到 HDMI_IRQ 中斷號，即55。
2、 dts 配置
文件： arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399.dtsi
hdmi 使用的是 GIC_SPI 中斷，按照 gic_irq_domain_translate() 函數(shù)中處理，需要將中斷號55減去32，得到 dts 中的中斷號23。
注： interrupts =
3、驅(qū)動函數(shù)
文凱碰消件： drivers\gpu\drm\rockchip\dw_hdmi-rockchip.c
此時， irq 返回值為55。
后續(xù)會介紹 GIC 和中斷注冊等實現(xiàn)函數(shù)。
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標(biāo)題名稱：探究Linux中atop與irq的關(guān)系 (linux atop irq)
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