zhongduan.rar_linux 中断_中断

在Linux操作系统中，中断是计算机硬件与操作系统之间通信的关键机制，它使得系统能够及时响应外部设备的事件。中断处理机制是Linux内核的核心部分，它允许系统在执行其他任务的同时，能够快速、有效地响应硬件事件。这篇文档"中断处理.doc"将深入探讨这一主题。 一、中断概述 中断是处理器在执行指令过程中遇到硬件事件（如键盘敲击、网络数据包到达或时钟中断）时，暂停当前执行的任务，转而执行一段特定的处理代码——中断处理程序的过程。中断分为两种类型：硬件中断和服务请求（Software Interrupts，也称为陷阱或异常）。 二、中断处理机制 1. 中断向量表：Linux系统中的中断向量表（Interrupt Vector Table, IVT）存储了每个中断号对应的处理程序地址和一些相关数据。当发生中断时，处理器会根据中断号查找对应的中断处理程序。 2. 中断服务例程：中断发生后，处理器保存当前任务的状态（上下文），然后跳转到中断服务例程。服务例程处理硬件事件，可能包括读取设备状态、更新数据结构、调用设备驱动等。 3. 中断嵌套：在Linux中，中断可以嵌套。即在一个中断处理过程中，另一个优先级更高的中断可以发生。处理器会保存当前中断处理程序的状态，并跳转到新中断的服务例程。中断嵌套使得系统能同时处理多个事件。 三、中断编程 在Linux环境下编写中断处理程序，开发者需要遵循以下步骤： 1. 注册中断处理程序：通过`request_irq()`函数，程序员可以注册自定义的中断处理函数，关联特定的中断号。 2. 中断处理函数：处理函数应尽量保持简洁高效，避免长时间运行，因为这会阻塞其他中断。 3. 释放中断：当不再需要中断处理时，应使用`free_irq()`函数释放资源，解除中断处理函数的注册。 四、中断的同步与异步 1. 异步中断：这类中断是自发产生的，如硬件设备完成操作后发出的中断信号。 2. 同步中断：也称为陷阱或异常，通常由执行特定指令（如除法错误、页故障）引发，是程序执行过程中的异常情况。 五、中断处理的优化 为了提高系统性能，Linux内核引入了中断底半部（Bottom Half, BH）和软中断（SoftIRQ）。中断底半部用于处理那些不能在中断服务例程中立即完成但又不能延迟的任务。软中断则是一种轻量级的中断，用于执行非实时但需要尽快完成的工作。 总结，Linux的中断处理机制是其高效运行的关键，理解并掌握中断编程有助于开发出更高效的设备驱动程序和系统服务。"中断处理.doc"文档应该会详细阐述这些概念，并提供实际编程示例，帮助读者深入理解中断在Linux中的应用。