Обработка прерываний в Windows

Question

Я хочу знать, какие потоки обрабатывают прерывания устройства. Что происходит, когда есть прерывание, когда поток пользовательского режима запущен? Также возникают ли другие пользовательские потоки, когда система обрабатывает прерывание?

Просьба предложить мне некоторый справочный материал, описывающий, как прерывания обрабатываются окнами.

Answer 1

Перехваты устройств, как правило, обрабатываются любым потоком, имевшим процессор, который принял прерывание, но в кольце 0 и на другом уровне защиты. Это ограничивает некоторые действия, которые может предпринять обработчик прерываний, поскольку большую часть времени текущий поток не будет связан с потоком, ожидающим события, которое указывает прерывание.

Ядро само по себе является закрытым исходным кодом и только документировано через его внутренний API. Этот API доступен авторам драйверов устройств и описан в наборах для разработки драйверов.

Некоторые ресурсы, чтобы вы начали:

• Любое издание Microsoft Windows Internals Соломона и Руссиновичем. Похоже, что это четвертое издание, но даже старое издание поможет.

• Windows DDK, теперь переименованный в WDK. Его документация - available online. Обязательно прочтите Kernel Mode Design Guide ...

• Sysinternals содержит инструменты и статьи, чтобы исследовать поведение ядра и объяснить его. Раньше это был независимый сайт, пока Microsoft не устала от Марка Руссиновича, похоже, больше узнать о том, как работает ядро, чем они. ;-)

Обратите внимание, что исходный код для многих распространенных драйверов устройств содержится в DDK в образцах. Хотя производственные версии почти наверняка отличаются друг от друга, чтение примеров драйверов может ответить на некоторые вопросы, даже если вы не хотите сами внедрять драйвер.

Answer 2

Как и любая другая операционная система, Windows обрабатывает прерывания в режиме ядра с повышенным уровнем приоритета прерывания (я думаю, что они называют их IRPL, но я не знаю, что означает «R»). Любой поток пользователей или поток Kernel нижнего уровня, работающий на одном компьютере, будет прерван во время обработки запроса прерывания и будет возобновлен после завершения обработки ineterrupt.

Answer 3

Чтобы узнать больше о прерываниях устройств в Windows, вам необходимо изучить разработку драйверов устройств. Это нишевая тема, я не думаю, что вы можете найти много полезных ресурсов в Интернете, и вам, возможно, придется искать книгу или учебный курс.

В любом случае, Windows обрабатывает прерывания с уровнями запросов прерывания (IRQL) и Deferred procedure calls. Прерывание обрабатывается в режиме ядра, который работает с более высоким приоритетом, чем пользовательский. Правильный обработчик прерываний должен реагировать очень быстро. Он выполняет только абсолютно необходимые операции и регистрирует вызов отложенной процедуры для запуска в будущем. Это произойдет, когда система находится на уровне запроса прерывания.