Assembly 如果处理器没有产生中断，系统软件必须做什么？

与中断有关的问题

如果处理器不具备为中断提供服务的能力，系统软件将如何确保检测到每个键盘击键、注册每个鼠标移动、正确处理以太网（网络）数据以及成功将文件加载到内存中

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轮询和协作多任务

yield（）

在所有代码（包括用户空间）中调用，以便操作系统频繁地使用CPU，从而轮询硬件。

如果真正的中断服务是你唯一不允许拥有的东西，那么你仍然可以拥有处理设备信号的硬件机制，并创建需要服务的事情的优先级队列。因此，不用循环遍历每个驱动程序并让它轮询自己的硬件，轮询只需通过一次I/O读取检查需要维护的内容（如果有）。也许CPU不需要中断，而是在内核中支持该队列，因此检查需要维护的挂起的东西甚至不需要离开内核，只需要几个周期

这会稍微不那么可怕，开销也会稍微低一些，但仍然需要系统中所有的代码频繁地

yield（）

，否则硬件的服务将远远落后

e、 g.循环中的一个无限循环错误，您希望它足够短，可以在没有

yield（）

的情况下逃走，并且您的整个系统除了重置按钮外无法恢复锁定。（经典的MacOS是这样的，只是发生这种情况时你仍然可以移动鼠标。）

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假定该系统的硬件设计不需要太多CPU交互，例如，为磁盘控制器提供一个带有一些DMA地址的命令缓冲区

您可能需要将鼠标控制器与视频卡集成，以便在不涉及CPU的情况下进行硬件光标移动

NIC将有一个硬件接收队列，在CPU对其进行检查的时间间隔内，有空间存储多个传入的以太网帧。（我认为现实生活中的NIC是这样工作的，至少是好的。在高流量条件下，真实的NIC驱动程序实际上可以/确实切换到轮询模式，而不是让硬件为每个传入的数据包发出中断，以减少CPU开销。特别是对于帧大小较小的10G/100G以太网。但轮询是通过计时器中断来完成的在100Hz或其他频率下的pt，而不仅仅是屈服（）

文件是否已成功加载到内存中

磁盘控制器不知道文件，只知道块设备的扇区。但是，报告磁盘读取请求的完成可能是通过轮询

或者在低端系统上，磁盘I/O可以通过编程I/O完成，CPU必须单独读取每个字节或字，并将其存储到内存中。（x86上的IDE磁盘控制器过去是这样工作的，DMA是一个选项，但有些控制器有错误的DMA。因此Linux过去默认为PIO，您可以使用

hdparm

来启用DMA。虽然中断仍然存在，但我想，可能是为了让CPU知道数据何时可以在突发事件中从磁盘缓冲区复制出来。Y您不想让CPU旋转几毫秒，等待磁头查找，然后再开始传输。但在具有固态存储（如SSD/Flash）的系统上，查找时间要小得多，因此您可以简化它，并阻止整个系统启动I/O，直到扇区传输完成。）

如果处理器不具备为中断提供服务的能力，系统软件将如何确保检测到每个键盘击键、注册每个鼠标移动、正确处理以太网（网络）数据以及成功将文件加载到内存中

有两种方法可以实现IO

异步IO

执行IO的好方法是CPU请求设备执行IO，然后让CPU执行其他工作（包括运行其他程序），直到出现IRQ通知操作系统IO请求已完成。对于具有（例如）4个CPU和20个设备的计算机；这允许所有4个CPU和所有20个设备同时执行有用的工作。这是每个现代操作系统（包括现代“单任务”操作系统）都使用的方法

在这种情况下；如果没有IRQ，您必须通过非常频繁地检查IO请求完成情况来模拟它们（例如，可能在任何地方插入

check\u for\u IO\u completion（）

函数调用），其中“多久”是“设备性能”之间的折衷（延迟，IO请求完成和操作系统知道IO请求已完成并能够启动下一个请求之间可以经过的时间）和“CPU性能”（所有

check_for_IO_completion（）“用户空间”）没有好的折衷办法——无论您牺牲了多少性能，您都不能期望性能与使用IRQ时的性能相同

同步IO

执行IO的坏方法是CPU要求设备执行IO，然后不断轮询该设备，直到IO完成。对于具有（例如）4个CPU和20个设备的计算机，您不能同时发生超过4件事情（4个CPU中的每一个都在做有用的工作或等待IO请求完成）而且你总是会有至少20件硬件（设备或CPU）被浪费/无法做有用的工作

这是固件（例如BIOS和UEFI）使用的方法，因为它更简单，而且固件仅用于非常短暂的操作系统启动（主要涉及“从磁盘加载内核”，并没有从允许多个pi中获得多少好处）