深入剖析Linux内核中断机制,了解其原理及应用场景。(linux内核中断)
Linux内核中断处理机制是Linux操作系统的一个重要特性,它允许处理外部中断以及软件中断,这样可以正确地进行系统任务处理。本文详细介绍了Linux内核中断处理机制的原理,同时分析了其在何种应用场景中的应用。
什么是中断
Linux内核中断处理机制是基于中断(interrupt)进行处理的。那么,什么是中断?中断,又称外部中断,是硬件系统上最主要的外部事件或条件,可以向处理器发出信号,请求处理器对其进行处理。常见的中断来源有外部设备的超时定时器,外围设备的数据传输完成,外围设备出错等。此外,软件也可以发出中断请求,即所谓的软件中断。
Linux中断处理机制
Linux内核提供了一个高效的系统,可以处理外部中断以及软件中断。当键盘接收到一个外部中断,处理器会生成相应的中断号,把中断的信息写入到一个叫做 TSS(Task state segment)的存储单元中,TSS就像一个工作队列,在其中存放了系统中所有等待处理的事务。然后,Linux内核会扫描TSS中的中断号,它调用do_IRQ()函数来处理中断。
do_IRQ()函数首先根据中断号来判断当前中断的来源,然后它会调用与此中断对应的中断处理函数。当处理完毕后,do_IRQ()函数会清空TSS存储单元,以便系统重新使用它。
应用场景
由于Linux内核中断处理机制的存在,系统可以准确的处理外部中断以及软件中断,因此它的应用场景十分普及,其中一些应用场景如下:
(1)系统任务调度。Linux内核通过中断处理机制,可以准确的计算系统任务调度,使系统可以正常运行。
(2)多任务处理。Linux内核可以同时处理不同任务,协调各个任务之间的关系,从而实现复杂而多样化的工作。
(3)外设管理。Linux内核可以完美的管理外设,有效的处理外设的数据传输或者出错等,从而提高数据传输的效率。
总结
Linux内核中断处理机制可以准确的处理外部事件或软件中断,它的工作原理是:当接收到一个外部中断,处理器会生成相应的中断号,把中断的信息写入到 TSS存储单元,然后调用 do_IRQ()函数来处理中断。Linux内核中断处理机制的应用场景非常普及,它可以实现复杂任务的同步处理,可以有效率的管理外设,这些特性充分发挥了Linux操作系统的优势。
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