中断机制的诞生
为了解决系统资源利用率低的问题,引入了中断机制,一旦发生了中断就意味着需要操作系统接入,开展管理工作。
中断的概念和作用
1.当中断发生的时候,cpu立即进入核心态
2.当中断发生后,当前运行的进程暂停运行,并由操作系统内核对中断进行处理,对于不同的中断信号,会进行不同的处理。
中断可以是cpu从用户态切换为核心态,使操作系统获得计算机的控制权。有了中断,才能实现多道程序并发执行。而且中断是用户态切换成核心态的唯一途径,从核心态切换到用户态是通过执行一个特权指令,将程序状态字的标志位设置为用户态即可。
中断的分类
1.内中断(也称为异常,例外,陷入)信号来源于cpu内部,与当前执行的指令有关
自愿中断:指令中断
强迫中断:硬件故障,软件中断
2.外中断:信号的来源于cpu外部,与当前执行的指令无关
外设请求
人工干预
外中断的处理过程:
1.没条指令执行结束后,cpu检查是否有外部中断信号
2.若有外部中断信号,则需要保护被中断进程的cpu环境
3.根据中断信号类型转入相应的中断处理程序
3.恢复原进程的cpu环境并退出中断,返回原进程继续往下执行
中断机制是操作系统中关键的组成部分,它使得CPU能在执行用户进程时响应内外部事件。当中断发生时,CPU立即进入核心态,暂停当前进程,转而处理中断。中断分为内中断(如指令中断、硬件故障)和外中断(如外设请求、人工干预)。中断处理包括保存现场、执行中断处理程序及恢复现场等步骤,确保系统资源得到高效利用和多任务并发执行。
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