Linux操作系统内核的时钟中断机制 （3）

7．1．2 可编程间隔定时器PIT

每个PC机中都有一个PIT，以通过IRQ0产生周期性的时钟中断信号。当前使用最普遍的是Intel 8254 PIT芯片，它的I/O端口地址是0x40~0x43。

Intel 8254 PIT有3个计时通道，每个通道都有其不同的用途：

（1） 通道0用来负责更新系统时钟。每当一个时钟滴答过去时，它就会通过IRQ0向系统产生一次时钟中断。

（2） 通道1通常用于控制DMAC对RAM的刷新。

（3） 通道2被连接到PC机的扬声器，以产生方波信号。

每个通道都有一个向下减小的计数器，8254 PIT的输入时钟信号的频率是1193181HZ，也即一秒钟输入1193181个clock-cycle。每输入一个clock-cycle其时间通道的计数器就向下减1，一直减到0值。因此对于通道0而言，当他的计数器减到0时，PIT就向系统产生一次时钟中断，表示一个时钟滴答已经过去了。当各通道的计数器减到0时，我们就说该通道处于“Terminal count”状态。

通道计数器的最大值是10000h，所对应的时钟中断频率是1193181／（65536）＝18.2HZ，也就是说，此时一秒钟之内将产生18.2次时钟中断。

7．1．2．1 PIT的I/O端口

在i386平台上，8254芯片的各寄存器的I/O端口地址如下：

Port Description 
40h Channel 0 counter（read/write） 
41h Channel 1 counter（read/write） 
42h Channel 2 counter（read/write） 
43h PIT control word（write only）

其中，由于通道0、1、2的计数器是一个16位寄存器，而相应的端口却都是8位的，因此读写通道计数器必须进行进行两次I/O端口读写操作，分别对应于计数器的高字节和低字节，至于是先读写高字节再读写低字节，还是先读写低字节再读写高字节，则由PIT的控制寄存器来决定。8254 PIT的控制寄存器的格式如下：

（1）bit［7：6］——Select Counter，选择对那个计数器进行操作。“00”表示选择Counter 0，“01”表示选择Counter 1，“10”表示选择Counter 2，“11”表示Read-Back Command（仅对于8254，对于8253无效）。

（2）bit［5：4］——Read/Write/Latch格式位。“00”表示锁存（Latch）当前计数器的值；“01”只读写计数器的高字节（MSB）；“10”只读写计数器的低字节（LSB）；“11”表示先读写计数器的LSB，再读写MSB。

（3）bit［3：1］——Mode bits，控制各通道的工作模式。“000”对应Mode 0；“001”对应Mode 1；“010”对应Mode 2；“011”对应Mode 3；“100”对应Mode 4；“101”对应Mode 5。

（4）bit［0］——控制计数器的存储模式。0表示以二进制格式存储，1表示计数器中的值以BCD格式存储。