计算机组成原理——程序中断方式

最新推荐文章于 2025-02-08 23:02:29 发布

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#操作系统

本文详细介绍了计算机中断系统，包括中断的基本概念、中断过程、中断的作用、中断源、中断的分级与优先权、禁止中断和中断屏蔽。中断使得CPU能与I/O设备并行工作，处理硬件故障，实现人机交互，多道程序和实时处理。文中还讨论了中断处理的步骤，中断源的判断以及中断向量法在确定中断服务程序入口地址中的应用。

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中断的基本概念：

程序中断是指在计算机执行实现程序的过程中，出现某些急需处理的异常情况或特殊请求，CPU暂时中止现行程序，而转去这些异常情况或特殊请求进行处理，在处理完毕后CPU又自动返回到现行程序的断点处，继续执行原程序。

中断系统是计算机实现中断功能的软、硬件总称。在CPU一侧配置了中断机构，在设备一侧配置了中断控制接口，在软件上设计了相应的中断服务程序。

一个完整的中断过程包括:

中断请求：是指中断源(引起中断的事件或设备)向CPU
发出的请求中断的要求。
中断判优：当有多个中断源发出请求时，需要通过适当的办法决定先处理哪个中断请求；
中断响应：指CPU中止现行程序转至中断服务程序的过程；
中断处理：就是指CPU执行中断服务程序；
中断返回: 执行完中断服务程序后，返回到被中断的程序

中断的作用：

（1）CPU与I/O设备并行工作
（2）硬件故障处理
（3）实现人机联系：在计算机工作过程中，如果用户要干预机器，如查看计算的中间结果，了解机器的工作状态，给机器下达临时性的命令等。在没有中断系统的计算机里这些功能几乎是无法实现的。
（4）实现多道程序和分时操作
（5）实现实时处理
（6）实现应用程序和操作系统的联系
（7）多处理机系统各处理机间的联系