中断控制是指计算机中处理器对外部消息(如硬件设备发来的信号或软件程序内部触发的事件)进行处理和响应的机制。当外部设备或内部程序触发中断请求时,处理器会暂停当前正在执行的任务,快速切换到中断服务程序,处理完中断服务程序后再返回到原执行任务。中断控制是计算机系统中重要的支撑组成部分,主要实现系统的资源共享和利用。
中断控制的作用在于解决资源共享和并发执行的问题。在计算机系统中,存在多个硬件设备需要共享处理器资源,如果没有中断控制机制,就需要让这些设备排队等待处理器,处理器不能充分利用,造成系统效率低下。而中断控制机制能够让处理器快速响应外部中断请求,进行中断服务程序的处理,从而实现多个设备共享单一处理器的资源,提高系统性能。
中断控制的实现方式主要为硬件中断和软件中断。硬件中断是指由服务器发出的中断信号,它会打断处理器的正常指令执行,直接跳转到特定的中断服务程序;软件中断是指在程序运行时遇到中断调用指令,CPU执行该指令后会跳转到中断服务程序。
硬件中断主要由硬件设备发出,处理器接收到中断请求后,就会向外部设备发送一个中断响应信号,等待设备发送中断信息。而软件中断则需要程序员在程序运行时使用中断调用语句进行触发,常见的软件中断有系统调用和异常中断。
中断控制的优点在于能够提高系统的响应速度和并发处理能力,解决了多设备共享处理器资源的问题,实现了系统的资源共享和利用。同时,中断控制能够有效避免死锁等并发处理问题,提高系统的可靠性。
然而,中断控制机制也存在一些缺点。首先,中断处理的开销比较大,会增加系统的复杂性和资源消耗,造成系统的效率下降。同时,如果中断时间过长,会影响系统的正常运行,造成系统稳定性的问题。因此,在实践中需要合理使用中断控制机制,权衡其优缺点,在系统响应速度和性能之间寻求平衡。