Linux之時鐘中斷詳解

2019-10-26 18:56:31

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在Linux的0號中斷是一個定時器中斷。在固定的時間間隔都發生一次中斷，也是說每秒發生該中斷的頻率都是固定的。該頻率是常量HZ，該值一般是在100 ~ 1000之間。該中斷的作用是為了定時更新系統日期和時間，使系統時間不斷地得到跳轉。另外該中斷的中斷處理函數除了更新系統時間外，還需要更新本地CPU統計數。指的是調用scheduler_tick遞減進程的時間片，若進程的時間片遞減到0，進程則被調度出去而放棄CPU使用權。

時鐘中斷的產生

Linux的OS時鐘的物理產生原因是可編程定時/計數器產生的輸出脈沖，這個脈沖送入CPU，就可以引發一個中斷請求信號，我們就把它叫做時鐘中斷。

“時鐘中斷”是特別重要的一個中斷，因為整個操作系統的活動都受到它的激勵。系統利用時鐘中斷維持系統時間、促使環境的切換，以保證所有進程共享CPU;利用時鐘中斷進行記帳、監督系統工作以及確定未來的調度優先級等工作。可以說，“時鐘中斷”是整個操作系統的脈搏。

時鐘中斷的物理產生如圖所示：

操作系統對可編程定時/計數器進行有關初始化，然后定時/計數器就對輸入脈沖進行計數(分頻)，產生的三個輸出脈沖Out0、Out1、Out2各有用途，很多接口書都介紹了這個問題，我們只看Out0上的輸出脈沖，這個脈沖信號接到中斷控制器8259A_1的0號管腳，觸發一個周期性的中斷，我們就把這個中斷叫做時鐘中斷，時鐘中斷的周期，也就是脈沖信號的周期，我們叫做“滴答”或“時標”(tick)。從本質上說，時鐘中斷只是一個周期性的信號，完全是硬件行為，該信號觸發CPU去執行一個中斷服務程序，但是為了方便，我們就把這個服務程序叫做時鐘中斷。