Многоядерные процессоры и проблемы ими порождаемые
Уровень драйверов - часть 2
Например, если замаскировать прерывания от таймера более чем на один "тик", системные часы начнут отставать. А если проигнорировать прерывания от звуковой карты и вовремя не "скормить" ей очередную порцию данных, она начнет "булькать", заставляя пользователя рыдать от счастья и биться головой о монитор. Прерывания с более высоким приоритетом прерывают менее приоритетные прерывания, возвращая им управление после того, как они будут обработаны. Усовершенствованные клоны PIC'a (Advanced Programmable Interrupt Controller или, сокращенно, APIC) обеспечивают 256 линий прерываний и, в отличии от обычного PIC'а, способны работать в многопроцессорных системах.
Рисунок 2 архитектура контроллера прерываний на двухпроцессорной машине
Операционная система Windows поддерживает PIC и APIC контроллеры, но использует свою собственную систему приоритетов прерываний, известную под аббревиатурой IRQL, которая расшифровывается как Interrupt Request Levels (Уровни Запроса Прерываний). Всего существует 32 уровня, пронумерованных целыми числами от 0 до 31. Уровень 0 имеет минимальный приоритет, 31 — максимальный. Нормальное выполнение потока происходит на нулевом уровне, называемого пассивным (PASSIVE) и его может прерывать любое асинхронное событие, возникающее в системе. При этом операционная система повышает текущий IRQL до уровня возникшего прерывания и передает управление его ISR (Interrupt Service Routine – процедура обработки прерывания), предварительно сохранив состояние текущего обработчика.
Приоритеты с номерами 1 и 2 отданы под программные прерывания (например, возникающие при ошибке обращения к странице памяти, вытесненной на диск), а все остальные — обслуживают аппаратные прерывания от периферийных устройств, причем, прерывания от таймера имеет приоритет 28.
Рисунок 3 уровни запросов прерываний и их назначение
Чтобы замаскировать прерывания на время выполнения ISR многие программисты просто повышают уровень IRQL ядерной API-функций KeRaiseIrql(), а при выходе из ISR восстанавливают его вызовом KeLowerIrql().