
[计] 中断控制器
The interrupt controller hardware sends interrupts to any CPU.
中断控制器硬件可以将中断发送到任何CPU。
The essential hardwares of computer contain CPU, memory, interrupt controller, DMA controller, etc.
计算机硬件的核心器件有CPU、内存、中断控制器、DMA控制器,等等。
Typically what is enumerated is the number of input pins on all of the interrupt controller in the system.
一般来说是系统中断控制器上的所有输入引脚的个数。
The interrupt controller hardware needs to recognize the source of the interrupt and which partition should receive that interrupt.
中断控制器硬件需要确定中断源,以及应该接收该中断的分区。
In particular, the Cell processor includes an interrupt controller and an IOMMU implementation, both of which are incompatible with those supported by older kernel versions.
具体来说,Cell处理器包括一个中断控制器和一个IOMMU的实现,它们与早期的内核版本的支持都是不兼容的。
中断控制器(Interrupt Controller)是计算机系统中一种关键的硬件组件,专门负责管理和协调来自各种硬件设备的中断请求(Interrupt Request, IRQ),确保中央处理器(CPU)能够高效、有序地处理这些异步事件。
中断接收与仲裁
中断控制器作为所有硬件中断信号的“集线器”,持续监听连接到其输入引脚的各种设备(如键盘、鼠标、硬盘控制器、定时器、网络接口卡等)发出的中断请求信号。当多个设备同时或几乎同时发出中断时,控制器会根据预设的优先级规则(通常硬件设计时确定,如高编号中断优先级更高或可编程设定)进行仲裁,决定哪个中断请求应优先被处理,避免冲突并确保关键任务及时响应。
来源:Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual, Volume 3A
中断信号转发与CPU通知
仲裁出当前最高优先级的中断后,控制器会向CPU发送一个特定的中断信号(如x86架构中的INTR或NMI引脚信号)。CPU在完成当前指令的执行后,会检测到这个信号,并暂停当前任务流,转而执行与该中断对应的服务程序(Interrupt Service Routine, ISR)。
来源:ARM® Generic Interrupt Controller Architecture Specification
中断向量提供
在通知CPU的同时,现代中断控制器(如APIC)通常会提供一个中断向量号(Interrupt Vector)。这个向量号是一个索引值,CPU用它来查找存储在内存中的中断描述符表(Interrupt Descriptor Table, IDT)或类似结构,从而快速定位并跳转到对应的ISR入口地址,大大加速了中断处理过程。
来源:Advanced Programmable Interrupt Controller (APIC) documentation, Intel/AMD
来源:8259A Programmable Interrupt Controller Datasheet, Intel
来源:Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual, Volume 3A; Multiprocessor Specification
来源:ARM® Generic Interrupt Controller Architecture Specification
中断控制器是现代计算系统实现实时响应、高效并发处理和可靠运行的基础。它使得CPU无需轮询设备状态,在设备需要服务时主动通知CPU,显著提高了系统效率和资源利用率。广泛应用于个人电脑、服务器、嵌入式系统、微控制器(MCU)以及各种实时操作系统中。
来源:Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, Patterson & Hennessy
中断控制器(Interrupt Controller)是计算机系统中用于管理和协调多个中断请求的硬件组件。以下是详细解释:
中断控制器的主要职责是接收外部设备或系统事件产生的中断信号,并根据预设规则(如优先级)将其传递给处理器。它在硬件层面实现以下核心功能:
interrupt-controller
属性声明中断控制器节点。通过这种机制,中断控制器有效解决了多设备并发请求时的资源竞争问题,是实现实时响应和高效任务调度的关键组件。
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