非強制中斷和硬中斷

1、中斷：
通常被定義成一個事件，該事件改變處理器執行的指令順序。這樣的事件與cpu晶片外部電路產生

的電訊號相對應。
2、中斷的產生：
每個能夠發出插斷要求的硬體裝置控制器都有一條稱為IRQ的輸出線（中斷線）。所有的IRQ線都

與一個中斷控制器的輸入引腳相連，中斷控制器與cpu的intr引腳相連。
3、中斷向量：
每個中斷由0-255之間的一個8位元來標識。稱為中斷向量。
4、中斷描述符表：
IDT是一個系統資料表，它與每一個中斷或者異常向量相聯絡，每一個向量在表中有相應的中斷處理程

序的入口地址。cpu的idtr寄存器執行IDT表的物理基地址。
5、中斷的硬體處理：
在核心被init進程初始化後，cpu運行在保護模式下。當執行一條指令後，sc和eip這對寄存器包

含了下一條將要執行的指令的邏輯地址。在執行這條指令之前，cpu控制單元會檢查在運行前一條指令時是

否發生了一個中斷。如果發生了，cpu控制單元處理中斷。

非強制中斷：

非強制中斷是利用硬體中斷的概念，用軟體方式進行類比，實現宏觀上的非同步執行效果。
硬中斷是外部裝置對cpu的中斷。
非強制中斷通常是硬中斷服務程式對核心的中斷。（中斷服務程式和中斷處理常式不同）
訊號則是由核心或者其他進程對某個進程的中斷。
理解：因為每個進程空間或者線程空間都是在一定程度上相對邏輯獨立的，類似於外部裝置DMA相

對於cpu。所以從理論上說，是可以實現中斷的。
擴充：訊號量與訊息佇列都是提供給使用者程式的，是核心服務的一種封裝。

 

進程核心棧和使用者棧：
每個進程都有兩個棧：使用者棧和核心棧。當進程在使用者空間運行時，cpu堆棧指標寄存器裡面的內

容是使用者堆棧地址。同理，進程在核心空間運行時，eip值是核心棧空間地址。
進程使用者棧和核心棧的切換，當進程因為中斷或者系統調用而陷入核心態執行時，進程所使用的

堆棧也要從使用者棧轉到核心棧。
檢查訊號中斷時在核心態即將進入使用者態的時候，而不是任何時候都檢查的。
非強制中斷時軟體實現的中斷，也就是程式運行時其他程式對它的中斷。
中斷源發插斷要求或者非強制中斷訊號後，cpu或者接收進程在適當的時機自動進行中斷處理或者完成

非強制中斷訊號對應的功能。
非強制中斷發生的時間是由程式控制的，而硬中斷時隨機的。
構成非強制中斷機制的核心元素：
非強制中斷狀態寄存器irq_stat：
非強制中斷向量表：
非強制中斷守護daemon：這是非強制中斷實現的核心，通過查詢irq_stat判斷非強制中斷是否發生。
非強制中斷的工作過程類比了硬中斷過程，當某一個非強制中斷事件發生後，首先需要設定對應的中斷標

記位，觸發中斷事務，然後喚醒守護進程去檢查中斷狀態寄存器，如果查詢發現某一個非強制中斷事務發生，

那麼通過非強制中斷向量表調用非強制中斷服務程式action。