中断周期,是指计算机在完成一条指令的执行后,等待下一条指令的到来期间,可以接受中断请求并处理的时间段。在这个时间段内,计算机会暂停当前的任务,执行中断服务程序,处理该中断请求后,才会继续之前的任务。
按照中断的来源,中断周期可以分为三类:外部中断、软件中断和异常中断。外部中断是由外部设备触发的,例如按键输入、定时器计数器等;软件中断是由程序主动发出的,例如系统调用、硬件驱动等;异常中断是由计算机运行错误或异常触发的,例如除数为零等。
按照中断的响应方式,中断周期可以分为同步中断和异步中断。同步中断要求在指令中明确指定哪些指令可以接受中断请求,哪些指令不能接受,符合条件的指令会被打上“中断允许”标志,在中断请求到来时立即响应;异步中断则不需要在指令中显示指定哪些可以接受中断请求,而是由中断控制器直接向处理器发送中断请求,在处理器空闲时响应中断请求。
中断周期是计算机实现多任务的关键。在单核处理器的情况下,中断周期使得计算机可以在硬件级别实现多任务处理,同时可以提高计算机对于外部输入输出的响应速度,增加计算机的运行效率。
为了更好地发挥中断周期的作用,需要对中断周期进行优化。一方面,可以通过中断控制器的中断管理功能,合理设置中断优先级,保证高优先级任务优先被处理,尽可能地避免中断请求的阻塞;另一方面,可以通过中断节流的方式,控制中断请求的数量,避免出现中断请求过多导致处理器无法有效处理的情况。此外,还可以通过提高处理器的速度、改进中断处理程序等方式,进一步优化中断周期的效率。