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中断是指什么意思是什么意思 “中断的含义是什么?”

1、什么是中断?

中断是指在计算机内部,外部设备向CPU发出请求,要求CPU停止当前任务,接受外部设备的服务。这种请求会打断CPU正在执行的程序,让CPU执行外部设备的服务程序。中断处理程序被执行完之后,CPU会返回到中断被触发之前的程序继续执行。

中断是操作系统实现多任务,多用户,实时(real-time)和分时(time-sharing)处理能力的关键技术,是计算机系统中的一个基本概念。

2、中断的分类

中断按照来源和性质的不同可以分成软中断和硬中断两种类型,具体如下:

2.1 软中断

软中断是指由CPU执行指令而产生的中断,通常是通过系统调用产生的,例如在Unix/Linux系统中的系统调用(system call),或者在Windows系统中的API调用,这些操作会触发软中断,CPU会执行相应的中断处理程序。

2.2 硬中断

硬中断是由硬件设备触发的中断事件,例如键盘、鼠标、网卡等设备,这些设备向CPU发送中断请求,CPU会停止当前的任务,执行硬中断处理程序,并根据设备需要返回中断处理结果。

3、中断的处理流程

中断处理程序通常包括以下几个步骤:

3.1 中断响应

当外部设备发送中断请求时,CPU会立即响应并停止当前任务,保存当前程序计数器(Program Counter, PC)和程序状态字(Program Status Word, PSW)等必要的上下文信息,以便后续恢复到原来的执行状态。

3.2 中断处理

CPU会根据中断触发源的不同,调用相应的中断处理程序来执行特定的操作:对于软中断,处理程序通常是系统调用,根据系统调用号来执行对应的操作;对于硬中断,处理程序通常是硬件驱动程序,用于处理设备状态改变、数据传输等操作。

3.3 恢复现场

当中断处理程序执行完毕后,CPU会根据之前保存的上下文信息恢复现场,返回到原先的程序执行状态,继续执行。

4、中断与计算机性能

中断虽然为操作系统提供了很多强大的功能,但在一定程度上也会影响计算机的性能。因为中断会打断CPU的正常执行程序,引入额外的上下文切换和处理流程,所以在处理高强度的计算任务时,适当的减少中断次数可以提高计算机的运行效率。

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