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linux中止,Linux中止机制详解

2024-12-20操作系统 阅读 3

在Linux体系中,中止是一个重要的概念,它答应硬件设备在需求时恳求CPU的留意。当设备需求与CPU通讯时,它会发送一个中止信号。CPU会暂停当时正在履行的使命,转而处理中止恳求。

Linux中止分为两大类:软中止和硬中止。

1. 硬中止:由硬件设备产生,如鼠标、键盘、网络接口卡等。当这些设备需求与CPU通讯时,它们会发送一个硬中止信号。硬中止一般由中止控制器(如APIC)办理,中止控制器会依据中止信号的优先级将中止信号发送给CPU。

2. 软中止:由软件产生,如定时器中止、体系调用中止等。软中止一般用于完成操作体系内部的一些功用,如进程调度、内存办理、文件体系等。

Linux中止处理进程如下:

1. 中止产生:当设备需求与CPU通讯时,它会发送一个中止信号。

2. 中止辨认:CPU会暂停当时正在履行的使命,辨认中止信号。

3. 中止处理:CPU会调用相应的中止处理程序,处理中止恳求。中止处理程序一般由操作体系供给,如Linux内核。

4. 中止回来:中止处理完成后,CPU会回来到被中止的使命,持续履行。

在Linux体系中,中止处理程序一般由中止向量表(Interrupt Vector Table)办理。中止向量表是一个数组,每个元素对应一个中止号,元素值是一个指向中止处理程序的函数指针。当中止产生时,CPU会依据中止号查找中止向量表,找到相应的中止处理程序并调用它。

Linux中止是操作体系与硬件设备之间通讯的重要机制,它答应硬件设备在需求时恳求CPU的留意,然后完成设备的驱动和操作。

Linux中止机制详解

Linux作为一种广泛运用的操作体系,其中心之一便是中止机制。中止是操作体系与硬件设备交互的重要方法,它答应硬件设备在需求时当即告诉CPU,然后完成高效的体系呼应。本文将具体解析Linux中止的机制,包含其原理、处理流程以及相关API的运用。

在计算机体系中,中止是一种异步事情,它答应CPU在履行当时使命时,暂停当时使命的处理,转而处理由外部事情引起的中止恳求。Linux中止首要分为两大类:硬件中止和软件中止。

硬件中止:由外部硬件设备(如键盘、鼠标、网络适配器等)产生,用于告诉CPU有事情产生,需求CPU进行处理。

软件中止:由CPU内部产生,一般用于履行体系调用或处理异常情况。

Linux中止处理流程大致如下:

中止恳求:硬件设备经过中止控制器向CPU发送中止恳求。

中止处理:CPU呼应中止恳求,暂停当时使命,跳转到中止处理程序。

中止处理程序:履行中止处理程序,处理中止事情,如读取数据、发送数据等。

中止回来:中止处理结束后,CPU回来到被中止的使命,持续履行。

Linux内核运用中止向量表来办理中止处理程序。当中止产生时,CPU会依据中止号在中止向量表中查找相应的处理程序的进口地址。中止向量表一般坐落内存的低地址区域,其结构如下:

-----------------

| 中止号0的处理程序 |

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| 中止号1的处理程序 |

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| ... |

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| 中止号N的处理程序 |

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Linux内核支撑中止优先级,答应较高优先级的中止打断较低优先级的中止。中止优先级由中止号决议,中止号越小,优先级越高。Linux内核经过中止处理程序的优先级和抢占战略来办理中止的呼应。

request_irq:用于注册中止处理程序,并分配中止号。

free_irq:用于开释中止号,并刊出中止处理程序。

disable_irq:用于禁用中止。

enable_irq:用于启用中止。

在实践使用中,有些中止处理程序或许需求履行一些耗时的操作。为了进步中止处理的功率,Linux内核引入了中止下半部机制。中止下半部是指在处理完中止恳求后,将耗时操作推迟到中止处理程序履行结束后履行。常用的中止下半部完成方法有:

软中止:经过软中止完成,适用于履行少数耗时操作。

tasklet:根据软中止完成,适用于履行中等耗时操作。

作业行列:经过创立作业行列完成,适用于履行很多耗时操作。

Linux中止机制是操作体系与硬件设备交互的重要方法,它确保了体系的高效呼应。本文具体解析了Linux中止的原理、处理流程、中止向量表、中止优先级、中止API以及中止下半部等知识点,期望对读者有所协助。

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