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同步中断和异步中断区别

时间:2019-11-08 19:09:32      阅读:234      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:外部中断   因此   时间   rup   严格   允许   输入   不可   实现   

中断有两种,一种是CPU本身在执行程序的过程中产生的,一种是由CPU外部产生的。
外部中断,就是通常所讲的“中断”(interrupt)。对于执行程序来说,这种“中
断”的发生完全是异步的,因为不知道什么时候会发生。CPU对其的响应也完全是被动的,
可以通过“关中断”指令关闭对其的响应。
由软件产生的中断一般是由专设的指令,如X86中的“INT n”在程序中有意产生的,
是主动的,同步的。只要CPU执行一条INT指令,在开始执行下一条指令之前一定会进入中
断服务程序。这种主动的中断称为“陷阱”(trap)。 

 

 

       Linux 内核需要对连接到计算机上的所有硬件设备进行管理,毫无疑问这是它的份内事。如果要管理这些设备,首先得和它们互相通信才行,一般有两种方案可实现这种功能:
1.轮询(polling) 让内核定期对设备的状态进行查询,然后做出相应的处理;
2.中断(interrupt) 让硬件在需要的时候向内核发出信号(变内核主动为硬件主动)。
       第一种方案会让内核做不少的无用功,因为轮询总会周期性的重复执行,大量地耗用 CPU 时间,因此效率及其低下,所以一般都是采用第二种方案。

什么是中断?

        从物理学的角度看,中断是一种电信号,由硬件设备产生,并直接送入中断控制器(如 8259A)的输入引脚上,然后再由中断控制器向处理器发送相应的信号。处理器一经检测到该信号,便中断自己当前正在处理的工作,转而去处理中断。此后,处理器会通知 OS 已经产生中断。这样,OS 就可以对这个中断进行适当的处理。
        不同的设备对应的中断不同,而每个中断都通过一个唯一的数字标识,这些值通常被称为中断请求线(IRQ)。

中断可分为同步(synchronous)中断和异步(asynchronous)中断:
1. 同步中断是当指令执行时由 CPU 控制单元产生,之所以称为同步,是因为只有在一条指令执行完毕后 CPU 才会发出中断,而不是发生在代码指令执行期间,比如系统调用。
2. 异步中断是指由其他硬件设备依照 CPU 时钟信号随机产生,即意味着中断能够在指令之间发生,例如键盘中断。

什么是异常?

同步中断又称为异常(exception),异步中断则被称为中断(interrupt)。我们通常讲的中断指的都是异步中断。
1.中断可分为可屏蔽中断(Maskable interrupt)和非屏蔽中断(Nomaskable interrupt)。
2.异常可分为故障(fault)、陷阱(trap)、终止(abort)三类。

这些类别之间的异同点请参看 表 1。

表 1:中断类别及其行为

类别      原因                          异步/同步         返回行为
中断      来自I/O设备的信号 异步                 总是返回到下一条指令
陷阱      有意的异常               同步                 总是返回到下一条指令
故障      潜在可恢复的错误   同步                 返回到当前指令
终止      不可恢复的错误       同步                 不会返回

什么是中断处理程序?

在响应一个特定中断的时候,内核会执行一个函数,该函数叫做中断处理程序或中断服务例程。产生中断的每个设备都有一个相应的中断处理程序,如果一个设备可以产生多种不同的中断,那么该设备就可以对应多个中断处理程序。一个设备的中断处理程序是它设备驱动程序的一部分。

什么是中断上半部和下半部?

中断处理一般分为两个部分,中断处理程序是上半部:接收到一个中断就立即执行,但只做有严格时限的工作,这些工作都是在所有中断被禁止的情况下完成的。能够被允许稍后完成的工作被推迟到下半部去。通常情况下,下半部会在中断处理程序返回时立即执行。

同步中断和异步中断区别

标签:外部中断   因此   时间   rup   严格   允许   输入   不可   实现   

原文地址:https://www.cnblogs.com/zxc2man/p/11822263.html

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