操作系统内核是基于事件的吗？内核是多线程还是多进程？

Question

我最近读了一些关于操作系统内核的书。我知道当一个事件（比如时钟滴答声）发生时，它会触发中断然后内核指定的例程响应。

所以我的问题是： 1）当一个中断被触发并且其对应的内核例程仍在运行时，由于某种原因触发了另一个中断。内核将如何响应？它在处理第一次中断时会掩盖第二次中断吗？还是第一个中断对应的程序被第二个中断了？如果第二个条件为真，内核如何确保例程是“重入”的？

2) 内核是多线程还是多进程？我的意思是当事情像第一个问题一样时，内核将使用 CPU 的额外内核来处理中断？如果是这样，内核如何确保一切正常运行，就像在单核 CPU 上运行一样？

Answer 1

1) 如果一个中断被触发并且其对应的内核例程仍在运行，那么由于某种原因另一个中断被触发；内核将如何响应？它在处理第一次中断时会掩盖第二次中断吗？还是第一个中断对应的程序被第二个中断了？

是的；不同的操作系统可能：

• 在处理 IRQ 时屏蔽其他 IRQ

• 允许不同的 IRQ 嵌套（相互中断）

• 允许所有 IRQ 嵌套（包括同一个 IRQ 自行中断）

• 屏蔽一些 IRQ 并允许其他 IRQ 嵌套

• 不要使用多个 IRQ（例如，只使用计时器 IRQ，并轮询其他所有内容）

如果第二个条件为真，内核如何确保例程是“可重入的”？

如果操作系统设计者决定（部分或全部）IRQ 可能会中断其他；然后他们需要弄清楚在他们允许的任何情况下重入将如何工作。这可能是“什么都不做会导致问题”（例如，可能 IRQ 处理程序只是向稍后执行实际工作的任务发送通知），并且可能是进一步的限制（例如，暂时获取一个锁，以防止进一步的 IRQ IRQ 处理程序可能会导致重入问题，但不会导致其他部分）。

2) 内核是多线程还是多进程？我的意思是当事情像第一个问题一样时，内核将使用 CPU 的额外内核来处理中断？

是的；不同的操作系统可能使用多线程或多处理（或两者或都不使用）；并且可能会也可能不会使用其他内核来处理中断。

如果是这样，内核如何确保一切正常运行，就像在单核 CPU 上运行一样？

如果内核确实使用其他内核来处理中断；它还将做一些事情来确保一切正常。 “某物”可以是锁系统、事务内存、无锁/无块算法、“无共享”方法，或这些事物的组合。