Linux外部設備與處理器的聯(lián)絡(luò )方式

為了進(jìn)行有效的信息傳遞，計算機處理器與外部設備之間必須要有一個(gè)有效的聯(lián)絡(luò )方式.例如，磁盤(pán)設各每次接收一個(gè)命令“移動(dòng)讀磁頭到軟盤(pán)的第42扇區”，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)設備驅動(dòng)程序不斷地檢測這個(gè)設各的狀態(tài)寄存器; 二是把聯(lián)絡(luò )的權力交給設各，即當外部設各完成命令時(shí)向處理器發(fā)出一個(gè)中斷請求信號。

檢測一個(gè)設各就意味著(zhù)處理器通過(guò)設各驅動(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各已經(jīng)完成命令。如果一個(gè)設各驅動(dòng)程序是內核的一部分，那么上述行為將是災難性的，因為內核在設備完成命令的這個(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 )被阻塞而不能運行。

顯然，更有效的方法是使用中斷。即當某個(gè)設各需要被處理時(shí)，該設各會(huì )向處理器發(fā)出一個(gè)中斷請求，處理器響應這個(gè)中斷之后，會(huì )在中斷服務(wù)程序中對這個(gè)請求進(jìn)行正確的處理。例如，每當一個(gè)Ethernet網(wǎng)卡控制器從網(wǎng)絡(luò )上接收一個(gè)Ethernet數據包時(shí)，網(wǎng)卡控制器會(huì )發(fā)出 一個(gè)中斷請求;當系統接收到這個(gè)請求之后，就會(huì )在中斷服務(wù)程序中來(lái)處理這個(gè)數據包。

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