Linux中有关中断机制的思维导图,包括中断机制的概念、中断基本知识
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中断机制思维导图思维导图模板大纲
计算机发展中一种重要的技术
是为克服对 I/O 接口控制采用程序查询所带来的处理器低效率而产生的
主要优点
只有在 I/O 需要服务时才能得到处理器的响应
不需要处理器不断地进行查询
最初的中断全部是对外部设备而言的,即称为外部中断(或硬件中断)
中断向量
外部可屏蔽中断(INTR)
外部非屏蔽中断(NMI)
从 0~31 的向量对应于异常和非屏蔽中断
从 32~47 的向量(即由 I/O 设备引起的中断)分配给屏蔽中断
剩余的从 48~255 的向量用来标识软中断
当用户态下的进程执行一条 int 0x80 汇编指令时,CPU 就切换到内核态,并开始执行 system_call( )内核函数
外设可屏蔽中断
监视中断线,检查产生的中断请求(IRQ)信号
在中断线上产生了一个中断请求信号
把接受到的 IRQ 信号转换成一个对应的向量
把这个向量存放在中断控制器的一个 I/O 端口,从而允许 CPU 通过数据总线读此向量
把产生的信号发送到 CPU 的 INTR 引脚——即发出一个中断
等待,直到 CPU 确认这个中断信号,然后把它写进可编程中断控制器(PIC)的一个 I/O 端口
返回到第一步
从 CPU 的角度,也就是清除 eflag 的中断标志位(IF),当 IF=0 时,禁止任何外部 I/O 的中断请求,即关中断
从中断控制器的角度,因为中断控制器中有一个 8 位的中断屏蔽寄存器(IMR),每位对应 8259A 中的一条中断线,如果要禁用某条中断线,则把 IRM 相应的位置 1,要启用,则置 0
异常及非屏蔽中断
异常就是 CPU 内部出现的中断
在 CPU 执行特定指令时出现的非法情况
非屏蔽中断就是计算机内部硬件出错时引起的异常情况
中断描述符表
在实地址模式中,CPU 把内存中从 0 开始的 1K 字节作为一个中断向量表
除了两个字节的段描述符,偏移量必用 4 字节来表示
要有反映模式切换的信息
类型
任务门(Task gate)
类型码为 101,门中包含了一个进程的 TSS 段选择符
中断门(Interrupt gate)
类型码为 110,中断门包含了一个中断或异常处理程序所在段的选择符和段内偏移量
陷阱门(Trap gate)
类型码为 111,与中断门类似
系统门(System gate)
特别设置