人物探究硬中断和软中断原理与区别在总线通信四种方式中的应用
从本质上讲,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处理器。若中断的线是激活的,中断就把电信号发送给处理器的某个特定引脚。处理器于是立即停止自己正在做的事,跳到中断处理程序的入口点,进行中断处理。
硬中断由与系统相连的外设(比如网卡、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。比如当网卡收到数据包的时候,就会发出一个中断。我们通常所说的“一条消息”指的是硬件产生的一条信息,而不是软件产生的一条信息。
软中的概念并不是真正意义上的“软”,而是在这里被称为对应于硬件生成的那种类型(hardirq)的另一种机制,即softirq。这两者都是为了提高效率,因为它们允许CPU在执行其他任务时也能继续响应来自外部设备或内核模块(kernel module)的请求。
Linux为了实现实时性,当一个硬件事件发生后,如果它需要一些时间来完成,那么可以将这个工作交给操作系统的一个子进程去执行,这个子进程叫做softirq。在这种情况下,我们说这个请求被分配到了操作系统的一个新的任务队列里面,并且将其视为高优先级任务进行调度。
因此,可以认为softirq是一种延迟或推迟了到达目的地和完成工作过程,是一种非阻塞I/O模型。在这种模型下,一旦一个I/O请求被发起,它不会阻塞当前正在运行程序,而是在后台等待I/O操作完成。当该I/O操作完成时,将会唤醒那个等待它结果返回的人。如果该人有其他需要优先考虑的事情,那么他们可以继续使用计算机资源,而不必停下来等待那些长时间运行但并不影响当前活动顺序的事务结束。
总结一下:对于任何复杂网络环境来说,无论是否涉及多核心架构,都必须有一套完整而有效地管理所有这些不同的网络连接和通信需求的手段。而理解如何利用不同类型中的各种技术——包括两个关键组成部分:以硬件支持为基础、可靠快速响应、中间层提供柔韧性以适应不断变化需求以及灵活调整策略以满足新兴要求,以及基于软件设计,以确保高度可扩展性、强大的性能以及持续更新功能——这对于创建出能够充分利用现代IT解决方案潜力的高效网络是一个必要条件。