探究硬中断和软中断的原理和区别.docx

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1、探究硬中断和软中断的原理和区别MCU开发加油站导语：从本质上来讲，中断是一种电信号，当设备有某种事件发生时，它就会产生中断，通过总线把电信号发送给中断控制器。从本质上来讲，中断是一种电信号，当设备有某种事件发生时，它就会产生中断，通过总线把电信号发送给中断控制器。假如中断的线是激活的，中断控制器就把电信号发送给处理器的某个特定引脚。处理器于是立即停顿自己正在做的事，跳到中断处理程序的入口点，进展中断处理。硬中断由与系统相连的外设(比方网卡、硬盘)自动产生的。主要是用来通知操作系统系统外设状态的变化。比方当网卡收到数据包的时候，就会发出一个中断。我们通常所讲的中断指的是硬中断(hardirq)。

2、硬中断是由硬件产生的，比方，像磁盘，网卡，键盘，时钟等。每个设备或者设备集都有它自己的IRQ中断恳求。基于IRQ，CPU可以将相应的恳求分发到对应的硬件驱动上注：硬件驱动通常是内核中的一个子程序，而不是一个独立的进程。处理中断的驱动是需要运行在CPU上的，因此，当中断产生的时候，CPU会中断当前正在运行的任务，来处理中断。在有多核心的系统上，一个中断通常只能中断一颗CPU也有一种特殊的情况，就是在大型主机上是有硬件通道的，它可以在没有主CPU的支持下，可以同时处理多个中断。硬中断可以直接中断CPU。它会引起内核中相关的代码被触发。对于那些需要花费一些时间去处理的进程，中断代码本身可以以被其他的

3、硬中断中断。对于时钟中断，内核调度代码会将当前正在运行的进程挂起，进而让其他的进程来运行。它的存在是为了让调度代码或者称为调度器可以调度多任务。软中断为了知足实时系统的要求，中断处理应该是越快越好。linux为了实现这个特点，当中断发生的时候，硬中断处理那些短时间就可以完成的工作，而将那些处理事件比拟长的工作，放到中断之后来完成，也就是软中断(softirq)来完成。软中断的处理非常像硬中断。然而，它们仅仅是由当前正在运行的进程所产生的。通常，软中断是一些对I/O的恳求。这些恳求会调用内核中可以调度I/O发生的程序。对于某些设备，I/O恳求需要被立即处理，而磁盘I/O恳求通常可以排队并且可以稍

4、后处理。根据I/O模型的不同，进程或者许会被挂起直到I/O完成，此时内核调度器就会选择另一个进程去运行。I/O可以在进程之间产生并且调度经过通常和磁盘I/O的方式是一样。软中断仅与内核相联络。而内核主要负责对需要运行的任何其他的进程进展调度。一些内核允许设备驱动的一些局部存在于用户空间，并且当需要的时候内核也会调度这个进程去运行。软中断并不会直接中断CPU。也只有当前正在运行的代码或者进程才会产生软中断。这种中断是一种需要内核为正在运行的进程去做一些事情通常为I/O的恳求。有一个特殊的软中断是Yield调用，它的作用是恳求内核调度器去查看是否有一些其他的进程可以运行。中断嵌套Linux下硬中断

5、是可以嵌套的，但是没有优先级的概念，也就是讲任何一个新的中断都可以打断正在执行的中断，但同种中断除外。软中断不能嵌套，但一样类型的软中断可以在不同CPU上并行执行。软中断指令int是软中断指令。中断向量表是中断号和中断处理函数地址的对应表。intn-触发软中断n。相应的中断处理函数的地址为：中断向量表地址+4*n。硬中断和软中断的区别软中断是执行中断指令产生的，而硬中断是由外设引发的。硬中断的中断号是由中断控制器提供的，软中断的中断号由指令直接指出，无需使用中断控制器。硬中断是可屏蔽的，软中断不可屏蔽。硬中断处理程序要确保它能快速地完成任务，这样程序执行时才不会等待较长时间，称为上半部。软中断

6、处理硬中断未完成的工作，是一种推后执行的机制，属于下半部。开关 (1)硬中断的开关简单制止和激活当前处理器上的本地中断：local_irq_disable();local_irq_enable();保存本地中断系统状态下的制止和激活：unsignedlongflags;local_irq_save(flags);local_irq_restore(flags); (2)软中断的开关制止下半部，如softirq、tasklet和workqueue等：local_bh_disable();local_bh_enable();需要注意的是，制止下半部时仍然可以被硬中断抢占。 (3)判断中断状态#definein_interrupt()(irq_count()/是否处于中断状态(硬中断或者软中断)#definein_irq()(hardirq_count()/是否处于硬中断#definein_softirq()(softirq_count()/是否处于软中断声明：本文为转载类文章，如涉及版权问题，请及时联络我们删除2737591964，不便之处，敬请谅解！