中断和异常

中断信号的作用

• 作用
  • 允许处理器执行正常控制流之外的代码
  • 中断与进程上下文切换的区别
    • 中断或异常处理程序执行的代码不是一个进程。
    • 相比于上下文切换，中断的上下文很少，需要时间更少

中断和异常

• 中断（CPU外其他设备产生）
  • 可屏蔽中断：可被屏蔽，屏蔽后控制单元忽略该中断
  • 非屏蔽中断：少数几个危机事件引起非屏蔽中断（如硬件故障）

• 异常（CPU控制单元产生）

  • 处理器探测异常
    • 故障
    • 陷阱
    • 异常终止
  • 编程异常(软中断)
    • 编程者发出请求时发生

• 中断描述符表（IDT）

  • 存储中断向量及对应的中断或异常处理程序的入口地址
  • IDT包含的三种类型描述符
    • 任务门：中断信号发生时，必须取代当前进程的那个进程的TSS选择符放在任务门中
    • 中断门: 包含端选择符和中断或异常处理程序的段内偏移量
    • 陷阱门：与中断门类似。
      

• 中断和异常的硬件处理

  • 详见P146

• 初始化中断描述符表

• 异常处理

  • 异常处理程序的标准结构
    • 在内核堆栈保存大多数寄存器的内容
    • 对异常进行处理
    • 从异常处理函数中退出

• 中断处理

  • 与异常处理的主要区别： 中断到达时，一个完全无关的进程可能在运行
  • 三种主要类型的中断：
    • I/O中断
    • 时钟中断
    • 处理器间中断
  • I/O中断处理步骤
    • 在内核态堆栈中保存IRQ的值和寄存器的内容
    • 为正在给IRQ线服务的PIC发送一个应答
    • 执行共享这个IRQ的所有设备的中断服务例程
    • 跳到ret_from_intr()的地址后终止
      

软中断及tasklet

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