中断是指在CPU执行过程中,CPU暂停正在执行的程序,转去执行另一个程序,当转去的程序结束后再返回原来中断前执行的程序继续执行,这一过程被称为中断。
中断可以分为内部中断和外部中断。内部中断是由软件产生的,比如程序中使用了中断指令。而外部中断则是由硬件设备产生的,比如输入输出设备需要与CPU进行通信,就会发生外部中断。
中断的作用主要有两个方面:
第一,中断可以提高CPU的工作效率。CPU不必等待输入输出设备的响应信号,而是在接收到外部设备的信号后立即处理,这样CPU就能够更快地完成任务。
第二,中断可以让CPU高效地处理多个任务。在多任务系统中,当CPU遇到中断请求时,可以快速地切换到另一个任务进行处理,这样就可以避免了等待某一个任务的执行时间过长的问题。
中断可以实现的方式有两种,即基于硬件的中断和基于软件的中断。
基于硬件的中断是指,当外部设备向CPU发送一个中断请求时,CPU立即中断当前正在执行的程序,转去执行中断服务程序(ISR)。在ISR执行结束后,CPU再返回原来的程序继续执行。
基于软件的中断是指,程序执行过程中使用中断指令,CPU将会立即停止当前执行的程序,转去执行指定的中断服务程序。在ISR执行结束后,CPU再返回原来的程序继续执行。
中断被广泛地应用在计算机系统中,比如多任务操作系统、网络通信、输入输出设备等领域。在这些应用场景中,中断可以及时地处理外部设备发送的请求,提高系统的效率和响应速度。