人物在探究硬中断和软中断原理区别的同时应用到can总线通信协议实例上

  • 学术交流
  • 2025年02月08日
  • 。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的某个特定引脚。若干年前,我曾深入研究过这方面的知识。在那段时间里,我了解到,如果中断的线是激活的,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。 我记得当时,我们讨论的是硬、中间和软三种类型中的“硬”与“软”

人物在探究硬中断和软中断原理区别的同时应用到can总线通信协议实例上

。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的某个特定引脚。若干年前,我曾深入研究过这方面的知识。在那段时间里,我了解到,如果中断的线是激活的,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。

我记得当时,我们讨论的是硬、中间和软三种类型中的“硬”与“软”。我们通常所说的中断指的是硬中断(hardirq)。它由系统外设自动产生,比如网卡、磁盘等。当它们状态发生变化时,就会发出一个通知。这类通知可以让操作系统知道何时采取行动。

我还记得,每个设备或设备集都有它自己的IRQ(请求),基于这些请求,CPU可以将相应请求分发给对应驱动程序。而这些驱动程序通常是内核中的子程序,而不是独立进程。当一项任务完成后,它会继续执行其他任务。

在多核心系统上,一次只有一个CPU能够响应一次事件,这意味着每次只能有一颗CPU被打扰。不过,在大型主机上,有一种特殊情况,即使用了专门设计为无需主CPU支持的情况下,可以同时处理多个事件。这让我对于计算机如何高效地管理资源感到好奇。

至于为什么需要这种快速响应能力,是因为有些事情必须迅速得到解决。如果没有这样的机制,那么可能导致一些重要的事情无法及时被发现或者解决。我意识到了这个问题,并开始思考如何改进这一点。

为了满足实时要求,我们实现了softirqs(软件延迟)来提高效率。当一个新事件发生并且需要快速响应的时候,它们会直接影响当前正在运行的事情。但是,如果需要花费更长时间来完成工作,那么softirqs就会介入帮助完成剩余工作,让其他任务得以继续运行,这样避免了长时间等待,从而提高了整体效率。

我的研究也包括学习如何控制和开启/关闭这些功能。在Linux环境下,你可以简单地禁止或激活当前处于本地上的所有可屏蔽异常/local_irq_disable() 和 local_irq_enable() 或者保存并恢复当前状态/local_irq_save() 和 local_irq_restore() 来达到目的。而对于不受保护的小片段代码,如I/O操作,你则需要调用local_bh_disable() 和 local_bh_enable() 来暂停其执行,以确保不会在此期间再次触发任何新的I/O操作或tasklet调度,因为这可能导致竞争条件或死锁,从而破坏整个系统稳定性。

最后,我还要提及判断是否处于某种特定的状态。一旦你确定自己是在哪种情境下工作,你就能更有效地编写你的代码。你可以检查是否处于普通模式in_interrupt(), 硬件相关in_irq(), 或者软件延迟in_softirq(). 这些宏函数提供了一致且简洁的手段去测试你的代码是否正处于预期的情景之内。

猜你喜欢