Làm thế nào một cổng Danh sách nghe, kéo hoặc đẩy?

Khi bạn viết một mã để nghe từ một cổng, chẳng hạn như 80, điều gì xảy ra dưới mui xe? Là phương pháp mà HĐH sử dụng để nghe là kéo hay đẩy? Nói cách khác, hệ điều hành có kiểm tra cổng đó sau mỗi x mili giây không?

Tôi chỉ không nhận được nó. Càng nghĩ về nó, tôi càng thấy nó không thể là gì khác hơn là kéo.

Ý tôi là, ngay cả khi HĐH thiết lập chức năng gọi lại, vẫn có điều gì đó nên hiểu rằng thông tin mới đã đến để gọi chức năng gọi lại đó. Rằng một cái gì đó vẫn nên sử dụng pull để hiểu sự xuất hiện của dữ liệu mới.

Làm thế nào một cổng lắng nghe?

Về mặt lý thuyết, điều này phụ thuộc vào chi tiết cụ thể của HĐH và phần cứng mạng. Trong thực tế, các hệ điều hành và phần cứng chính sử dụng mô hình đẩy dựa trên các ngắt để tương tác giữa phần cứng và HĐH (và tất cả các phần mềm do HĐH kiểm soát).

Về cơ bản, ngắt là một cơ chế rất, rất thấp, qua đó phần cứng ngoại vi có thể báo hiệu cho CPU rằng có một sự kiện cần được xử lý (như gói mạng đã đến, đã nhấn phím, v.v.). CPU phản ứng với điều này bằng cách đình chỉ bất cứ điều gì nó đang làm vào thời điểm đó và thực hiện một trình xử lý ngắt thay thế.

Việc xử lý ngắt thường được thực hiện bởi HĐH hoặc ít nhất là do HĐH khởi động và chuyển sang mã ứng dụng cụ thể hơn đã được đăng ký là quan tâm đến một loại sự kiện cụ thể.

OK, tôi không phải là kỹ sư phần cứng Ethernet, nhưng tôi nghĩ rằng tôi có thể đâm vào câu hỏi của bạn. Khi bạn viết mã để nghe từ một cổng, điều sau đây xảy ra:

• Mã khối ứng dụng của bạn chặn / ngủ / "chọn" / thăm dò ý kiến ​​cho đến khi HĐH báo hiệu rằng gói tin đã đến (với một số bit trong tiêu đề IP cho biết gói đó được liên kết với "cổng" cụ thể đó và do đó, ứng dụng của bạn đang lắng nghe cổng đó)
• Hệ điều hành thường không thăm dò (trong kiến ​​trúc x86 / PC) cho các gói mới, nó chỉ chạy một cách vui vẻ cho đến khi nhận được một ngắt từ phần cứng mạng Ethernet (được truyền qua trình điều khiển mạng Ethernet, giao diện hệ điều hành / phần cứng).
• Bản thân phần cứng mạng Ethernet dưới vỏ bọc thường chứa bộ điều khiển Ethernet và một số "bộ đệm nhận" hay còn gọi là "bộ đệm gói". Trình điều khiển mạng Ethernet sẽ quản lý các chi tiết thông báo rằng bộ đệm đã đầy và hệ điều hành phải được thông báo; Tôi không hoàn toàn rõ ràng liệu điều này thường được đẩy hay kéo trong phần cứng Ethernet nhưng tôi nghi ngờ nó bị gián đoạn hoặc một số thanh ghi trên chip được đặt khi bộ đệm sẵn sàng. Nhưng những gì thiết lập bộ đệm?
• Một phần thậm chí cấp thấp hơn của phần cứng Ethernet sẽ lấp đầy bộ đệm (hoặc các gói DMA trực tiếp vào bộ nhớ chính). Một logic mức rất thấp thực sự nhận ra sự dao động của điện áp (hoặc tín hiệu quang) và dịch chúng thành "bit" và đặt kết quả vào bộ đệm nhận gói (và có lẽ đặt giá trị đăng ký trong phần cứng Ethernet). (Sidenote: trở lại trước Thẻ giao diện mạng, khi mọi người sử dụng kết nối cổng nối tiếp / song song, một byte đơn đến có thể tạo ra một ngắt phần cứng (IRQ) cho HĐH; xem đoạn bốn của http://zone.ni.com/devzone / cda / tut / p / id / 4052 )
• Làm thế nào mà phần cứng cấp thấp nhất biết cái gì tạo thành một "bit"? Chà, Ethernet , ít nhất là hầu hết những cái cũ / phổ biến, sử dụng Mã hóa Manchester để giải mã sự thay đổi điện áp dưới dạng bit. Điều đó có nghĩa là gì? Vâng, như trang đó đề cập, có một giả định cơ bản rằng mỗi bit được truyền trong một thời gian cố định, một tín hiệu đồng hồ ẩn. (Đây là lý do tại sao tốc độ Ethernet trong các tiêu chuẩn được cố định ở mức 10Mb / s, 100Mb / s, 1000Mb / giây, v.v. và không hoàn toàn thay đổi; cả hai mặt của kết nối ethernet phải đồng ý với tốc độ truyền qua cấu hình hoặc một số cơ chế bắt tay ban đầu khi cắm cáp Ethernet. Có một mạch đồng hồ thực tế trong phần cứng ở cả hai bên của dây hỗ trợ cho một hoặc nhiều tần số đó. Đôi khi, tốc độ của đồng hồ này được gọi là tần số của nó hoặc tốc độ báo hiệu.) gọi nó là lấy mẫu, không bỏ phiếu / kéo,

Vì vậy, trực giác của bạn rằng "kéo" xảy ra là, ở mức phần cứng thấp nhất, có lẽ đúng ... mạch Ethernet "kéo" mức điện áp ở các khoảng nhất định. . "Hoặc" kéo "để mô tả điện trường và tiềm năng, nhưng giả sử chúng ta đều là lập trình viên, không phải nhà vật lý ở đây. :-)

Mã nghe một cổng chỉ chờ một tin nhắn từ mạng.

Bất cứ khi nào chip Ethernet nhận được thông báo, sự gián đoạn sẽ được đưa ra. Nhân xử lý sự gián đoạn này và chuyển tiếp thông báo đến trình điều khiển mạng. Thông báo đó đi qua ngăn xếp TCP / IP và được lọc ra hoặc chuyển đến mã nghe cổng.

Phần cứng Ethernet sẽ là một trong những cuộc thăm dò dây vật lý (hoặc không dây). Khi nó có lý do 'đủ tốt', nó sẽ làm gián đoạn bộ xử lý. Bộ xử lý sẽ chỉ ra trình điều khiển thích hợp của chúng tôi sẽ xử lý ngắt. Trình xử lý ngắt sẽ xử lý sự kiện (đọc / ghi dữ liệu). tài xế cũng sẽ bảo Os đánh thức mọi chủ đề đang chờ ..