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linux內(nèi)核中斷處理機(jī)制是Linux操作系統(tǒng)的一個(gè)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(jìn)行系統(tǒng)任務(wù)處理。本文詳細(xì)介紹了Linux內(nèi)核中斷處理機(jī)制的原理，同時(shí)分析了其在何種應(yīng)用場(chǎng)景中的應(yīng)用。
什么是中斷
Linux內(nèi)核中斷處理機(jī)制是基于中斷（interrupt）進(jìn)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(hào)，請(qǐng)求處理器對(duì)其進(jìn)行處理。常見(jiàn)的中斷來(lái)源有外部設(shè)備的超時(shí)定時(shí)器，外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸完成，外圍設(shè)備出錯(cuò)等。此外，軟件也可以發(fā)出中斷請(qǐng)求，即所謂的軟件中斷。
Linux中斷處理機(jī)制
Linux內(nèi)核提供了一個(gè)高效的系統(tǒng)，可以處理外部中斷以及軟件中斷。當(dāng)鍵盤接收到一個(gè)外部中斷，處理器會(huì)生成相應(yīng)的中斷號(hào)，把中斷的信息寫入到一個(gè)叫做 TSS（Task state segment）的存儲(chǔ)單元中，TSS就像一個(gè)工作隊(duì)列，在其中存放了系統(tǒng)中所有等待處理的事務(wù)。然后，Linux內(nèi)核會(huì)掃描TSS中的中斷號(hào)，它調(diào)用do_IRQ()函數(shù)來(lái)處理中斷。
do_IRQ()函數(shù)首先根據(jù)中斷號(hào)來(lái)判斷當(dāng)前中斷的來(lái)源，然后它會(huì)調(diào)用與此中斷對(duì)應(yīng)的中斷處理函數(shù)。當(dāng)處理完畢后，do_IRQ()函數(shù)會(huì)清空TSS存儲(chǔ)單元，以便系統(tǒng)重新使用它。
應(yīng)用場(chǎng)景
由于Linux內(nèi)核中斷處理機(jī)制的存在，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的處理外部中斷以及軟件中斷，因此它的應(yīng)用場(chǎng)景十分普及，其中一些應(yīng)用場(chǎng)景如下：
（1）系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度。Linux內(nèi)核通過(guò)中斷處理機(jī)制，可以準(zhǔn)確的計(jì)算系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度，使系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。
（2）多任務(wù)處理。Linux內(nèi)核可以同時(shí)處理不同任務(wù)，協(xié)調(diào)各個(gè)任務(wù)之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)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(cuò)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(jī)制可以準(zhǔn)確的處理外部事件或軟件中斷，它的工作原理是：當(dāng)接收到一個(gè)外部中斷，處理器會(huì)生成相應(yīng)的中斷號(hào)，把中斷的信息寫入到 TSS存儲(chǔ)單元，然后調(diào)用 do_IRQ()函數(shù)來(lái)處理中斷。Linux內(nèi)核中斷處理機(jī)制的應(yīng)用場(chǎng)景非常普及，它可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)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(shì)。
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本文題目：深入剖析Linux內(nèi)核中斷機(jī)制，了解其原理及應(yīng)用場(chǎng)景。（linux內(nèi)核中斷）
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