Pra*_*att 5 operating-system interrupt polling
我对中断有一个基本的疑问.想象一下没有任何中断的计算机,所以为了让它进行I/O,CPU必须轮询*键盘以进行按键,鼠标按键定时等.现在,如果它有中断,CPU将继续检查中断线是否定期变高(或低).那么如何通过使用中断来节省CPU周期.根据我的理解而不是现在检查设备,我们正在检查中断线.有人可以解释我错误的基本逻辑.
*这里通过轮询我并不是说CPU处于忙碌状态.引用维基百科"轮询还指的是重复检查设备是否准备就绪的情况,如果不是,则计算机返回到不同的任务"
@David Schwartz和@RKT是对的,它不需要任何CPU周期来检查中断线.
基本上,处理器有一组中断线,它们连接到一堆设备.当其中一个设备有话要说时,它会打开中断线,触发处理器(没有任何软件的帮助)暂停执行当前指令并开始运行处理程序功能.
这是它的工作原理.当操作系统启动时,它会使用一条特殊指令向处理器注册一组回调(实际上是一个函数指针表),该指令获取表的第一个条目的地址.当N触发中断时,处理器N从表中拉出该条目并在其引用的内存中的位置运行代码.函数内部的代码由OS作者在汇编中编写,但通常它只是保存堆栈的状态和寄存器,以便在调用中断处理程序之后可以恢复当前任务,然后调用更高级别的代码.公共中断处理程序,用C编写并处理逻辑"如果这是一个页面错误,做X","如果这是一个键盘中断,做Y","如果这是一个系统调用,做Z"等当然,不同的架构和语言对此有不同的看法,但它的要点是相同的.
软件中断的想法(用Unix术语中的"信号")是相同的,除了操作系统完成设置堆栈以便运行信号处理程序的工作.基本过程是userland进程通过系统调用将一个信号处理程序一次注册到操作系统,系统调用将处理程序函数的地址作为参数,然后在将来某个时间操作系统识别它应该发送该进程信号.下次运行该进程时,操作系统会将其指令指针设置为处理程序函数的开头,并将其所有寄存器保存到某个位置,进程可以在恢复执行该进程之前将其还原.通常,处理程序将具有某种路由逻辑,以警告它收到信号的相关代码位.当进程完成执行信号处理程序时,它将恢复信号处理程序运行之前存在的寄存器状态,并从中断处继续执行.因此,软件中断也比轮询更有效地了解从内核到此过程的事件(但是这不是真正的通用机制,因为大多数信号具有特定用途).