Linux外部設(shè)備與處理器的聯(lián)絡(luò)方式

為了進(jìn)行有效的信息傳遞，計(jì)算機(jī)處理器與外部設(shè)備之間必須要有一個(gè)有效的聯(lián)絡(luò)方式.例如，磁盤設(shè)各每次接收一個(gè)命令“移動(dòng)讀磁頭到軟盤的第42扇區(qū)”，為了知道這個(gè)命令是否完成，處理器有兩種選擇：一是處理器通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序不斷地檢測(cè)這個(gè)設(shè)各的狀態(tài)寄存器; 二是把聯(lián)絡(luò)的權(quán)力交給設(shè)各，即當(dāng)外部設(shè)各完成命令時(shí)向處理器發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)。

檢測(cè)一個(gè)設(shè)各就意味著處理器通過(guò)設(shè)各驅(qū)動(dòng)程序頻繁地讀取狀態(tài)寄存器，直到狀態(tài)寄存 器值的變化顯示該設(shè)各已經(jīng)完成命令。如果一個(gè)設(shè)各驅(qū)動(dòng)程序是內(nèi)核的一部分，那么上述行為將是災(zāi)難性的，因?yàn)閮?nèi)核在設(shè)備完成命令的這個(gè)期間其他什么事情也不能做了。也就是說(shuō)，其他進(jìn)程全部會(huì)被阻塞而不能運(yùn)行。

顯然，更有效的方法是使用中斷。即當(dāng)某個(gè)設(shè)各需要被處理時(shí)，該設(shè)各會(huì)向處理器發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求，處理器響應(yīng)這個(gè)中斷之后，會(huì)在中斷服務(wù)程序中對(duì)這個(gè)請(qǐng)求進(jìn)行正確的處理。例如，每當(dāng)一個(gè)Ethernet網(wǎng)卡控制器從網(wǎng)絡(luò)上接收一個(gè)Ethernet數(shù)據(jù)包時(shí)，網(wǎng)卡控制器會(huì)發(fā)出 一個(gè)中斷請(qǐng)求;當(dāng)系統(tǒng)接收到這個(gè)請(qǐng)求之后，就會(huì)在中斷服務(wù)程序中來(lái)處理這個(gè)數(shù)據(jù)包。

綜上所述，處理器與外部設(shè)各之間的工作方式為：處理器通過(guò)向外部設(shè)各控制寄存器發(fā)送命令的方式使外部設(shè)備進(jìn)行工作;當(dāng)外部設(shè)備工作完畢需要與處理器傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，由外部設(shè)備向處理器發(fā)出中斷請(qǐng)求，并在中斷服務(wù)程序中完成數(shù)據(jù)的傳遞及其他相關(guān)工作。