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为什么关中断 为什么要停止中断?

1、CPU与中断

在计算机中,中断是指出现了某种事件,这种事件会迫使 CPU 临时中断当前正在运行的程序,去执行另一个相关的程序。也就是说,中断让CPU在多个程序之间自由切换。中断通常可以分为软件中断和硬件中断。其中,软件中断是由程序的内部执行机制引发的,而硬件中断是由计算机硬件感知到的外部事件引发的。无论是软件中断还是硬件中断,都会影响计算机正常的执行顺序。

因此,当计算机执行一个程序时,为了保证程序能够得到正确的执行结果,并且保证能够及时响应外部事件,操作系统必须对中断进行合理的管理和优化。而其中一个最基本的管理策略,就是在某些情况下禁用中断,保证程序的正确和顺序性。

2、中断处理

中断发生时,对于 CPU 来说,它必须先暂停当前的任务,保存现场,以便之后重新开始执行当前的任务。接着,CPU 开始执行中断程序,中断程序则会保存当前任务的状态,然后对中断事件进行处理,当中断处理程序执行完成后,CPU 还原现场,并继续执行中断之前的任务。这个过程使得操作系统可以及时响应外界事件,并根据不同的事件提供相应的处理和服务。

然而,因为中断执行时需要对 CPU 进行频繁的保护和还原,所以中断处理会消耗很多的系统资源。在一些特殊的情况下,为了保证计算机系统的稳定性和一些特殊模块的使用,就需要暂时禁用一些中断,有效减少系统的资源消耗,保证程序的正常执行。

3、关中断的应用

关中断在计算机系统中应用十分广泛,下面简单介绍一下关中断的一些常见应用:

1)操作系统内核的关键代码段通常都需要关闭中断,以确保这部分代码执行的连续性;

2)多任务管理系统经常需要禁止中断,以确保在关键任务运行时不被中断而出错;

3)一些保护模块可能会禁止中断,以避免被恶意程序攻击;

4)大规模的数据传输或者处理,也需要暂时禁止中断,以确保数据的准确传输和处理。

4、关中断的风险

虽然关闭中断可以提高计算机系统的稳定性和可靠性,但是过度使用关中断同样会带来一定的风险。

1)如果系统一直处于关闭某个中断的状态,而这个中断是必须要处理的,那么系统就会出现无法解决的问题,例如系统无响应等;

2)如果关中断较长时间,可能会使一些模块耗尽资源,在资源回收后重新运行时,就会出现难以修复的问题;

3)在关闭某些硬件中断时,会导致硬件无法正常工作,例如关闭硬盘中断可能导致系统崩溃;

4)在多处理器计算机中,关闭中断可能会导致处理器之间的同步问题,最终导致整个系统出现问题。

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