关于CPU中断技术的理论剖析.doc
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1、关于CPU中断技术的理论剖析 一、什么是CPU中断?使用计算机的过程中,经常会遇到这么一种情景:1. 你正在看电影2. 你的朋友发来一条QQ信息3. 你一边回复朋友的信息,一边继续看电影这个过程中,一切是那么的顺其自然。但理论上来说,播放电影的时候,CPU正在一丝不苟的执行着一条又一条的指令,它是如何在维持电影播放的情况下,及时接收并响应你的键盘输入信息呢?这就是CPU中断技术在起作用。CPU中断技术的定义如下:计算机处于执行期间系统内发生了非寻常或非预期的急需处理事件CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序处理完毕后返回原来被中断处继续执行在这里,“非寻常或非预期的事件”
2、指的就是你回复朋友的QQ时,用键盘键入信息。为了及时响应你键入的信息,CPU将正在执行的任务“播放电影”暂时中断,处理完你键入的信息后,继续执行“播放电影”的任务。由于这个“中断当前任务-响应键盘输入-继续当前任务”的执行周期非常短(一般都是微秒级),所以一般人感觉不出来。举个现实中的例子:你正在看书,突然你的朋友打来电话,于是你放下书本去接电话,电话打完接着看书。电话响- 放下书本- 接电话- 继续看书这一个过程,就类似于CPU中断的处理过程。二、CPU中断的作用早期的CPU处理外设的事件(比如接收键盘输入),往往采用“轮询”的方式。即CPU像个查岗的一样轮番对外设顺序访问,比如它先看看键盘
3、有没被按下,有的话就处理,没的话继续往下看鼠标有没有移动,再看看打印机这种方式使CPU的执行效率很低,且CPU与外设不能同时工作(因为要等待CPU来“巡查”)。中断模式时就是说CPU不主动访问这些设备,只管处理自己的任务。如果有设备要与CPU联系,或要CPU处理一些事情,它会给CPU发一个中断请求信号。这时CPU就会放下正在进行的工作而去处理这个外设的请求。处理完中断后,CPU返回去继续执行中断以前的工作。中断模式的作用和优点在于:可以使CPU和外设同时工作,使系统可以及时地响应外部事件。可允许多个外设同时工作,大大提高了CPU的利用率,也提高了数据输入、输出的速度。可以使CPU及时处理各种软
4、硬件故障(比如计算机在运行过程中,出现了难以预料的情况或一些故障,如电源掉电、存储出错、运算溢出等等。计算机可以利用中断系统自行处理,而不必停机或报告工作人员。)三、CPU中断的类型在计算机系统中,根据中断源的不同,通常将中断分为两大类:硬件中断软件中断硬件中断硬件中断又称外部中断,主要分为两种:可屏蔽中断、非屏蔽中断。 可屏蔽中断:1. 常由计算机的外设或一些接口功能产生,如键盘、打印机、串行口等2. 这种类型的中断可以在CPU要处理其它紧急操作时,被软件屏蔽或忽略 非屏蔽中断:1. 由意外事件导致,如电源断电、内存校验错误等2. 对于这种类型的中断事件,无法通过软件进行屏蔽,CPU必须无条
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