1. Taktunterbrechung
Ein Taktinterrupt erfolgt in einem regelmäßigen Zeitintervall, das im Allgemeinen durch die Hardware-Uhr bestimmt wird.
2. Zweck von Taktunterbrechungen
* Prozessplanung :Taktunterbrechungen werden normalerweise verwendet, um lang laufende Prozesse zu verhindern und anderen bereiten Prozessen eine Chance zur Ausführung zu geben.
* Planung der Ausführung von Daemons :Daemons sind Hintergrundaufgaben, die in modernen Betriebssystemen ständig ausgeführt werden.
* Echtzeitanwendungen :Die uhrgesteuerte Planung ermöglicht den Einsatz von Echtzeitanwendungen. Eine Echtzeitanwendung, beispielsweise eine Multimediaanwendung, erfordert eine Synchronisierung der Ausführung mit der realen Welt, sodass ihre Aktionen innerhalb bestimmter Zeitintervalle ausgeführt werden.
* Multitasking und Time-Sharing :Taktinterrupts werden zur Unterstützung einer Multitasking-Umgebung verwendet, in der mehrere Aufgaben gleichzeitig auf einem einzelnen Prozessor ausgeführt werden können. Mit Hilfe der Taktunterbrechung wird die CPU-Zeit durch Kontextwechsel zwischen verschiedenen ausführenden Aufgaben aufgeteilt.
* Round-Robin-Planung :Präventive, prioritätsbasierte Planung kann Taktunterbrechungen nutzen, um Round-Robin-Planung zu implementieren.
3. Wie funktioniert es
Die Zeitintervalldauer zwischen Taktunterbrechungen wird oft als „Zeitquantum“ oder „Zeitscheibe“ bezeichnet. Zum Beispiel im beliebten Linux Betriebssystem beträgt das Standardzeitquantum normalerweise 10 Millisekunden (ms). Wenn die Ausführung eines Prozesses zum ersten Mal geplant ist, registriert die Hardware-Uhr die aktuelle Systemzeit. Anschließend beginnt die Ausführung des Prozesses. Sobald dann das vorgegebene Zeitquantum abgelaufen ist, erfolgt ein Uhr-Interrupt Brände. Die Hardware-Uhr zeichnet erneut die Systemzeit auf und berechnet die Zeit, die der ausgeführte Prozess seit der vorherigen Taktunterbrechung benötigt hat. Abhängig von der spezifischen Planungsrichtlinie lässt der Scheduler entweder zu, dass der Prozess seine Ausführung fortsetzt, oder verhindert sie.
