"这篇文档详细介绍了Windows CE操作系统中的中断处理原理,包括中断的基本概念、中断架构、中断处理过程、中断服务例程ISR和中断服务线程IST,以及中断延迟和实时性的问题。"
Windows CE中断的基本概念:
在Windows CE系统中,中断是外部设备与操作系统通信的一种方式,用于请求服务。当外部设备需要CPU处理数据时,它会发送一个中断信号,而不是一直占用CPU资源。中断请求(IRQ)是硬件层面的中断表示,由外部设备通过CPU的中断引脚触发。逻辑中断(SYSINTR)是操作系统层面的中断抽象,比如SYSINTR_KEYBOARD代表键盘中断。
中断架构:
中断在Windows CE中被视为异常处理的一部分,中断处理发生在内核代码中,并在恢复到用户态之前进行。CE采用二阶段中断服务模式,首先执行少量的记录中断的代码,然后调度中断服务程序(ISR)进行具体处理。操作系统提供API供开发者管理中断,如使能IRQ、设置优先级等。硬件相关的操作则通过操作系统抽象层(OAL)和设备驱动来实现。
中断处理过程:
中断处理分为两个阶段:第一阶段是中断记录,这个阶段由内核快速执行,主要保存现场信息并关闭中断;第二阶段是调用中断服务例程(ISR),ISR负责处理中断事件,通常执行快速的处理任务,以减少中断响应时间。
中断服务例程ISR:
ISR是中断发生后被调用的内核级函数,用于处理特定中断事件。ISR应尽可能快地完成任务,因为它在中断上下文中运行,不能阻塞或调用可能引起调度的函数。ISR的主要任务是保存外设状态,处理事件,然后准备数据以便后续处理。
中断服务线程IST:
如果ISR不能完全处理中断事件,它可能会启动一个中断服务线程(IST)。IST在用户态下运行,可以执行更复杂的操作,如读写缓冲区或等待其他同步操作,而不会影响系统的实时性。
中断延迟及实时性:
中断延迟是指从中断发生到ISR开始执行的时间,它直接影响系统的实时响应能力。低延迟对于需要快速响应的系统至关重要。为了优化实时性,开发者需要确保ISR尽可能短小精悍,并避免在ISR中执行耗时操作。有时,使用IST可以有效地平衡中断处理和系统性能。
总结:
Windows CE的中断处理机制是其高效运行的关键组成部分,通过对中断的基本概念、架构、处理过程的理解,以及对ISR和IST的合理利用,开发者能够设计出满足实时性和效率要求的设备驱动。理解这些中断处理原理对于开发Windows CE系统上的设备驱动程序至关重要。