Question

我正在读关于中断的文章。可以通过一个特殊的中断掩码来暂停非关键中断。这被称为中断屏蔽。我不知道什么时候/为什么你可能想要或需要暂时暂停中断？可能是信号量，还是在多处理器环境中编程？

Answer 1

操作系统在准备运行自己的“让我们编排世界”代码时会这样做。

例如，在某个时刻，操作系统线程调度程序具有控制权。它在让线程运行之前准备好处理器寄存器和所有其他需要做的事情，以便为该进程和线程设置环境。然后，在让该线程运行之前，它设置一个计时器中断，以便在它打算让线程在CPU上运行的时间过去后引发。

在该时间段（量子）过去之后，中断被引发，OS调度器再次获得控制。它必须弄清楚下一步需要做什么。要做到这一点，它需要保存CPU寄存器的状态，以便知道如何撤消执行代码的副作用。如果在保存状态时由于任何原因引发了另一个中断（例如，某些异步I/O完成），这将使操作系统处于其世界而不是处于有效状态的情况下（实际上，保存状态需要是一个原子操作）。

为了避免陷入这种情况，操作系统内核因此在执行任何需要原子化的操作时禁用中断。在它完成了任何需要做的事情并且系统再次处于已知状态之后，它重新启用中断。

Answer 2

我曾经在ARM板上编程，该板可能会发生大约10次中断。我写的每一个特定的程序从来没有对其中的4个以上感兴趣。例如，板上有2个定时器，但我的程序只使用了1个。我会屏蔽第二个定时器的中断。如果我没有屏蔽计时器，它可能已经被启用并继续进行中断，这会减慢我的代码速度。

另一个例子是，我将使用UART接收REGISTER完全中断，因此永远不需要发生UART接收BUFFER完全中断。

我希望这能让您了解为什么要禁用中断。

Answer 3

除了已经给出的答案之外，还有一个优先级因素。有些中断你需要或希望能够尽快做出响应，还有一些中断你想知道，但只有在你不太忙的时候。最明显的例子可能是重新填充DVD刻录机上的写入缓冲区（如果你不及时这样做，一些硬件只会错误地写入DVD），而不是处理来自网络的新数据包。在接收到前者的中断后，您可以禁用后者的中断，并在填充缓冲区期间保持禁用状态。

在实践中，相当多的CPU具有直接内置在硬件中的中断优先级。当中断发生时，为较小的中断设置禁用标志，并且通常在读取中断向量和跳转到相关地址的同时设置该中断。在中断处理程序结束之前，断言接收到中断也会隐式地屏蔽该中断，这会产生很好的副作用，即放松对中断硬件的限制。例如，您可以简单地说，信号高触发中断，并让外部硬件决定要将线路保持高电平多长时间，而不用担心无意中触发多个中断。

在许多过时的系统（包括z80和6502）中，中断往往只有两个级别——可屏蔽和不可屏蔽，我认为这就是启用或禁用中断的语言的来源。但是，即使早在最初的68000，你也有八个级别的中断和CPU中的当前优先级，这决定了哪些级别的传入中断将被允许生效。

Answer 4

想象一下，您的CPU现在处于“int3”处理程序中，此时发生“int2”，而新发生的“int 2”与“int 3”相比优先级更低。我们将如何处理这种情况？

一种方法是在处理“int3”时，我们屏蔽掉其他优先级较低的中断器。也就是说，我们看到“int2”正在向CPU发出信号，但CPU不会被它中断。在我们完成对“int3”的处理后，我们从“int 3”返回，并揭开优先级较低的中断器的面纱。

我们返回的地方可以是：

Another process(in a preemptive system)
The process that was interrupted by "int3"(in a non-preemptive system or preemptive system)
An int handler that is interrupted by "int3"， say int1 s handler.

在情况1和2中，因为我们取消了低优先级中断器的掩码，并且“int2”仍在向CPU发出信号：“嗨，有一件事需要您立即处理”，那么CPU在执行进程中的指令时，将再次中断以处理“int2

在情况3中，如果“int2”的优先级高于“int1”，则CPU在执行来自“int1的处理程序的指令时，将再次中断，以处理“int 2”。

否则，“int1”的处理程序将在不中断的情况下执行（因为我们还屏蔽了优先级低于“int1“的中断程序），CPU将在处理“int1（int1）”并取消屏蔽后返回进程。那时将处理“int2”。

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