CPU浪费等待键盘输入？ （通用）

Question

如果有一种方法可以让操作系统不需要无限制地循环等待来自键盘（或其他输入设备）的输入以及是否有任何使用该操作系统的操作系统。我不敢相信我们确实需要浪费骑车只是为了等待输入，为什么一旦按下输入就不能做什么而不是让机器等待动作。

长话短说：

当前如何处理键盘输入 - 轮询还是中断？

Answer 1

大多数现代程序都没有像你描述的那样在循环中输入。您可以使用event handling或中断来避免浪费周期。

Answer 2

所有基于Linux的操作系统上所有设备的所有设备输入都是中断驱动的。不使用繁忙的等待（主动轮询）数据。

Windows也可能都是中断驱动的。 （Windows的DOS遗留物隐藏在其中 - 轮询可能仍然在那里发生。）

所有Linux都以相同的方式工作。内核等待中断，将中断排队并检查调度程序以处理下一个最高优先级的中断。进程调度始终优先于中断调度。

键盘中断由缓冲信息的驱动程序处理。窗口管理器（例如Gnome）从缓冲区中提取东西以创建键盘中断流。

你可以购买很多关于操作系统设计的好书，这些书涵盖了设备驱动程序和内核之间的关系。从http://lwn.net/Kernel/LDD3/

开始

时钟中断BTW是进程调度的发生方式。如果没有任何设备活动，时钟将定期中断，强制内核查看调度，可能会更改正在执行的进程。使用大量CPU的进程优先级降低。大部分I / O花费大量时间等待I / O完成的过程，因此优先级提高。

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修改

此外，有时 - DMA设备绕过内核中断处理以进行块传输字节。中断启动传输，但设备存在于总线上并访问存储器目录。视频显示，磁盘（以及以前的网络设备）可能是DMA。然而，键盘的体积非常小，以至于DMA不是一种有用的优化方式。

Answer 3

通常它是这样的：

• 进程（应用程序）执行（阻塞）系统调用，意思是“让我按键”
• 操作系统将进程置于“等待IO”状态，将其从CPU中取出
• ......时间过去了，其他过程愉快地运行，磁盘旋转，灯闪烁......
• 用户按键，生成中断
• 操作系统获取中断，读取按键，检查是否有任何进程等待此特定设备（键盘）输入
• 找到等待进程，将其移至“runnable”状态
• 只要有空闲CPU，进程就会获得它并在系统调用
后恢复执行

因此，在任何阶段都没有轮询（主动等待）。

编辑：据我所知，Linux内核有时会切换到设备的轮询，否则会中断它们（想想快速网卡接收大量数据包）。在这些条件下，它节省了CPU时间而不是浪费它 - 操作系统通过一次轮询获得大量数据，而不是许多具有许多中断的小块。当轮询不再获取任何数据时，操作系统将切换回等待闯入模式。

Answer 4

您可以使用非阻塞功能检查键盘输入，如果没有任何内容，则使用sleep（1）或类似构造协同产生。

您没有需要来浪费您已安排的CPU。

完全有可能阻塞键盘功能本身可能产生，操作系统只有在输入后才会恢复该线程。

Answer 5

我见过轮询的唯一一次是处理原始DirectX输入设备（因为它们不属于典型的H / W架构范围）。您必须轮询这些设备（可能是鼠标，键盘，游戏杆，游戏手柄等......）以获得当前状态。正如其他人所说，典型的键盘是通过中断处理的。

Answer 6

USB设备无法生成中断，因此操作系统每秒多次轮询。游戏玩家有时希望增加此轮询频率以获得响应更快的鼠标。

游戏通常使用轮询来处理输入，但在操作系统向其发送输入之前，其他应用程序更有可能睡眠。

Answer 7

Nop，它没有，键盘输入由DMA处理，这是一个真正的后台任务，处理器没有意识到。