在计算机科学中,interrupt(中断)是指一种硬件或软件信号,它表示正在进行的程序需要立即停止或中断,以便处理其他优先级更高的任务。这在多任务操作系统或实时系统中是非常重要的。通过中断,计算机可以在运行应用程序的同时进行其他任务,提高了系统的效率。下面将从以下几个方面阐述 interrupt 的意思。
中断根据其来源可以分为以下几类:
计算机在执行任务的同时,监控着是否有中断发生。待一个中断信号被发现时,计算机会中止当前执行的任务,保存当前的现场(如CPU寄存器中的值、程序计数器等信息),然后跳转到对应的中断处理程序去执行处理。处理完成后,再恢复原来的现场,继续执行之前的任务。这个过程中,中断处理程序的优先级比正在执行的程序的优先级更高,所以它能够及时响应,处理完毕后再回到之前的任务,保证了多任务之间的切换和实时性的控制。
多个中断信号同时到来时,计算机需要按照优先级的高低来决定先响应哪一个中断。通常情况下,硬件中断优先级高于软件中断,而异常中断(如写保护错误、非法指令等)的优先级最高,因为这些中断通常意味着系统产生了严重的故障。有些系统还可以动态调整中断的优先级,以保证系统的稳定运行。
中断在操作系统的并发控制中起着非常重要的作用。在多任务操作系统中,中断可以抢占正在执行的任务,将 CPU 时间分配给其他任务,从而保证多任务之间的公平性和稳定性。同时,中断还可以用来激活等待状态的进程,使之运行起来。操作系统还可以使用中断向 CPU 发送通知,比如在特定的事件发生时通知 CPU 进行某些操作,这在实时系统中尤其重要。