系统中断是计算机学中的一个名词,一般是指
硬件中断和软件中断的综合,中断发生后,系统会停止响应,并执行
中断响应。
系统中断,一般是硬件中断和软件中断的综合,“中断”是一个计算机术语,意思跟我们的请求差不多,鼠标、键盘、板卡或者是一些
系统内核组件,要想为你服务,都要向系统提出申请,然后等待操作系统的分配。如果没有这个过程,你什么也干不了。
CPU占用高的原因就是,系统要保持“随时”能为你提供服务,就必须保证它的优先权力。
所谓中断是指
CPU对
系统发生的某个事件做出的一种反应,CPU暂停正在执行的程序,保留现场后自动地转去执行相应的处理程序,处理完该事件后再返回
断点继续执行被“打断”的程序。
中断可分为三类,第一类是由CPU外部引起的,称作中断,如I/O中断、
时钟中断、
控制台中断等。第二类是来自CPU的内部事件或程序执行中的事件引起的过程,称作异常,如由于CPU本身故障(电源电压低于1.05V或频率在47~63Hz之外)、程序故障(非法操作码、地址越界、浮点溢出等)等引起的过程。
第三类由于在程序中使用了请求
系统服务的
系统调用而引发的过程,称作“陷入”(trap,或者陷阱)。前两类通常都称作中断,它们的产生往往是无意、被动的,而陷入是有意和主动的。
中断处理一般分为
中断响应和中断处理两个步骤。中断响应由硬件实施,中断处理主要由软件实施。
对
中断请求的整个
处理过程是由硬件和软件结合起来而形成的一套中断机构实施的。发生中断时,CPU暂停执行当前的程序,而转去处理中断。这个由硬件对中断请求作出反应的过程,称为中断响应。一般说来,中断响应
顺序执行下述三步动作:
当发生中断时,系统作出响应,不管它们是来自硬件(如来自时钟或者
外部设备)、程序性中断(
执行指令导致“软件中断”—Software Interrupts),或者来自
意外事件(如访问页面不在内存)。
如果当前CPU的执行
优先级低于中断的优先级,那么它就中止对当前程序下条指令的执行,接受该中断,并提升
处理机的执行级别(一般与
中断优先级相同),以便在CPU处理当前中断时,能屏蔽其它同级的或低级的中断,然后保存断点现场信息,通过取得的中断向量转到相应的中断处理程序的入口。
CPU从
中断控制器取得中断向量,然后根据具体的中断向量从
中断向量表IDT中找到相应的表项,该表项应是一个中断门。于是,CPU就根据中断门的设置而到达了该通道的总
服务程序的入口。
◆确定“
中断源”或核查中断发生,识别中断的类型(如时钟中断或盘中断)和中断的设备号(如哪个磁盘引起的中断)。系统接到中断后,就从机器那里得到一个
中断号,它是检索中断向量表的位移。中断向量因机器而异,但通常都包括相应中断处理程序入口地址和中断处理时处理机的
状态字。
◆中断处理完成并返回。中断处理程序执行完以后,核心便执行与机器相关的特定指令序列,恢复中断时寄存器内容和执行核心栈退栈,进程回到
用户态。如果设置了重调度标志,则在本进程返回到用户态时做
进程调度。