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linux內(nèi)核中斷處理機制是Linux操作系統(tǒng)的一個重要特性,它允許處理外部中斷以及軟件中斷,這樣可以正確地進行系統(tǒng)任務處理。本文詳細介紹了Linux內(nèi)核中斷處理機制的原理,同時分析了其在何種應用場景中的應用。

什么是中斷
Linux內(nèi)核中斷處理機制是基于中斷(interrupt)進行處理的。那么,什么是中斷?中斷,又稱外部中斷,是硬件系統(tǒng)上最主要的外部事件或條件,可以向處理器發(fā)出信號,請求處理器對其進行處理。常見的中斷來源有外部設(shè)備的超時定時器,外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸完成,外圍設(shè)備出錯等。此外,軟件也可以發(fā)出中斷請求,即所謂的軟件中斷。
Linux中斷處理機制
Linux內(nèi)核提供了一個高效的系統(tǒng),可以處理外部中斷以及軟件中斷。當鍵盤接收到一個外部中斷,處理器會生成相應的中斷號,把中斷的信息寫入到一個叫做 TSS(Task state segment)的存儲單元中,TSS就像一個工作隊列,在其中存放了系統(tǒng)中所有等待處理的事務。然后,Linux內(nèi)核會掃描TSS中的中斷號,它調(diào)用do_IRQ()函數(shù)來處理中斷。
do_IRQ()函數(shù)首先根據(jù)中斷號來判斷當前中斷的來源,然后它會調(diào)用與此中斷對應的中斷處理函數(shù)。當處理完畢后,do_IRQ()函數(shù)會清空TSS存儲單元,以便系統(tǒng)重新使用它。
應用場景
由于Linux內(nèi)核中斷處理機制的存在,系統(tǒng)可以準確的處理外部中斷以及軟件中斷,因此它的應用場景十分普及,其中一些應用場景如下:
(1)系統(tǒng)任務調(diào)度。Linux內(nèi)核通過中斷處理機制,可以準確的計算系統(tǒng)任務調(diào)度,使系統(tǒng)可以正常運行。
(2)多任務處理。Linux內(nèi)核可以同時處理不同任務,協(xié)調(diào)各個任務之間的關(guān)系,從而實現(xiàn)復雜而多樣化的工作。
(3)外設(shè)管理。Linux內(nèi)核可以完美的管理外設(shè),有效的處理外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸或者出錯等,從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>
總結(jié)
Linux內(nèi)核中斷處理機制可以準確的處理外部事件或軟件中斷,它的工作原理是:當接收到一個外部中斷,處理器會生成相應的中斷號,把中斷的信息寫入到 TSS存儲單元,然后調(diào)用 do_IRQ()函數(shù)來處理中斷。Linux內(nèi)核中斷處理機制的應用場景非常普及,它可以實現(xiàn)復雜任務的同步處理,可以有效率的管理外設(shè),這些特性充分發(fā)揮了Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)勢。
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文章標題:深入剖析Linux內(nèi)核中斷機制,了解其原理及應用場景。(linux內(nèi)核中斷)
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