什么是软件和硬件中断？如何处理？

我不确定我是否了解硬件和软件中断的概念。

如果我理解正确，则硬件中断的目的是引起CPU的注意，这是实现CPU多任务处理的一部分。

1. 那么什么发出硬件中断？它是硬件驱动程序过程吗？
2. 如果是，硬件驱动程序进程在哪里运行？如果它在CPU上运行，那么它就不必通过硬件中断来引起CPU的注意，对吗？那么它在其他地方运行吗？
3. 硬件中断是直接中断CPU，还是先联系内核进程，然后内核进程联系/中断CPU？

另一方面，我认为软件中断的目的是让当前正在CPU上运行的进程请求一些资源。

1. 有哪些资源？它们都是以运行过程的形式存在吗？例如，CPU驱动程序进程和内存驱动程序进程是否代表CPU和内存资源？I / O设备的驱动程序进程是否代表I / O资源？该进程是否还希望与其他正在运行的进程进行资源通信？
2. 如果是，软件中断是否通过内核进程间接联系进程（代表资源）？与硬件中断不同，软件中断从不直接中断CPU，而是中断/联系内核进程，对吗？

硬件中断实际上并不是CPU多任务处理的一部分，但可以驱动它。

1. 硬件中断由磁盘，网卡，键盘，时钟等硬件设备发出。每个设备或一组设备将具有自己的IRQ（中断请求）线。CPU将基于IRQ将请求分派到适当的硬件驱动程序。（硬件驱动程序通常是内核中的子例程，而不是单独的进程。）

2. 处理中断的驱动程序在CPU上运行。CPU因处理中断而被中断，因此不需要其他任何操作即可引起CPU的注意。在多处理器系统中，中断通常只会中断一个CPU。（在特殊情况下，大型机具有硬件通道，这些通道可以处理多个中断而无需主CPU的支持。）

3. 硬件中断直接中断CPU。这将导致内核进程中的相关代码被触发。对于需要花费一些时间来处理的过程，中断代码可能允许其自身被其他硬件中断所中断。

   在计时器中断的情况下，内核调度程序代码可能会挂起正在运行的进程，并允许另一个进程运行。调度程序代码的存在使多任务处理成为可能。

软件中断的处理与硬件中断非常相似。但是，它们只能由当前正在运行的进程生成。

1. 通常，软件中断是对I / O（输入或输出）的请求。这些将调用内核例程，这些例程将安排I / O发生的时间。对于某些设备，I / O将立即完成，但磁盘I / O通常会排队等待稍后再进行。根据完成的I / O，可能会挂起进程，直到I / O完成，从而使内核调度程序选择另一个要运行的进程。I / O可能在进程之间发生，并且通常以与磁盘I / O相同的方式调度处理。

2. 软件中断仅与内核对话。内核负责调度其他需要运行的进程。这可能是管道末端的另一个过程。一些内核允许设备驱动程序的某些部分存在于用户空间中，并且内核将调度该进程在需要时运行。

   没错，软件中断不会直接中断CPU。只有当前正在运行的代码才能生成软件中断。中断是请求内核为正在运行的进程做一些事情（通常是I / O）。一个特殊的软件中断是Yield调用，它要求内核调度程序检查是否可以运行其他进程。

对评论的回应：

1. 对于I / O请求，内核将工作委托给适当的内核驱动程序。该例程可以将I / O排队等待以后处理（磁盘I / O常见），或者在可能的情况下立即执行。队列通常在响应硬件中断时由驱动程序处理。一个I / O完成后，队列中的下一项将发送到设备。

2. 是的，软件中断避免了硬件信令步骤。生成软件请求的进程必须是当前正在运行的进程，因此它们不会中断CPU。但是，它们确实会中断调用代码的流程。

   如果硬件需要让CPU执行某项操作，则会导致CPU中断对正在运行的代码的关注。CPU会将其当前状态压入堆栈，以便以后可以返回到正在执行的操作。该中断可能会停止：正在运行的程序；内核代码处理另一个中断；或空闲过程。