控制器研讨软件1103班

1、什么是中断？ 中断是改变处理器执行指令顺序的一种事件。该事件与CPU芯片内外部硬件电路产生的电信号相对应。 计算机在执行程序的过程中，当出现中断时，计算机将停止现行程序的运行，转向对这些中断事件的处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处。为何提出中断？ 中断机制可以使CPU与其他设备并行工作，能有效的提高CPU的利用率，改善系统性能，支持系统的异步性。 在中断出现之前，CPU上执行的程序遇到I/O时，CPU会采取反复轮询的方式检测本次I/O是否结束，在轮询的过程中CPU不能完成任何更有效的工作。 中断的出现能够在具体设备为遇到I/O的程序服务的同时去执行其他进程，在这期间，CPU与之前程序I/

2、O是并行工作的，在I/O结束后，CPU通过中断机制可以继续之前程序的后续指令。中断与“子程序”有何异同？ “子程序”能被其他程序调用，在实现某种功能后能自动返回到调用程序去的程序。其最后一条指令一定是返回指令，故能保证重新返回到调用它的程序中去。也可调用其他子程序，甚至可自身调用（如递归）。 它与中断一样都能实现某种功能后返回调用程序，不同的是，“子程序”需要返回指令，而中断不需要。中断的一般过程：1)CPU检查响应中断的条件是否满足。CPU响应中断的条件是：有来自于中断源的中断请求、CPU允许中断。如果中断响应条件不满足，则中断处理无法进行。2)如果CPU响应中断，则CPU关中断，使其进入不

3、可再次响应中断的状态。3)保存被中断进程现场。为了在中断处理结束后能使进程正确地返回到中断点，系统必须保存当前处理器状态字PSW和程序计数器PC等的值。这些值一般保存在特定堆栈或硬件寄存器中。4)分析中断原因，调用中断处理子程序。在多个中断请求同时发生时，处理优先级最高的中断源发出的中断请求。在系统中，为了处理上的方便，通常都是针对不同的中断源编制有不同的中断处理子程序(陷阱处理子程序)。这些子程序的人口地址(或陷阱指令的人口地址)存放在内存的特定单元中。再者，不同的中断源也对应着不同的处理器状态字PSW。这些不同的PSW被放在相应的内存单元中，与中断处理子程序人口地址一起构成中断向量。显然，

4、根据中断或陷阱的种类，系统可由中断向量表迅速地找到该中断响应的优先级、中断处理子程序(或陷阱指令)的入口地址和对应的PSW。中断的一般过程：5)执行中断处理子程序。对陷阱来说，在有些系统中则是通过陷阱指令向当前执行进程发出软中断信号后调用对应的处理子程序执行。6)退出中断，恢复被中断进程的现场或调度新进程占据处理器。7)开中断，CPU继续执行。什么是中断系统？中断装置和中断处理程序统称为中断系统。中断系统是计算机的重要组成部分。实时控制、故障自动处理、计算机与外围设备间的数据传送往往采用中断系统。中断系统的应用大大提高了计算机效率。不同计算机的中断系统是不相同的。中断系统能够加强CPU对多任务

5、事件的处理能力什么是多级中断？多级中断是指计算机中有相当多的中断源，根据各中断事件的轻重缓急程度不同而分成若干级别，每一中断分级分配给一个优先权。一般来说，优先权高的中断级可以打断优先权低的中断服务程序，以程序嵌套方式进行工作。实现多级中断有何条件？要有多个中断源，存在中断优先级，计算机要设置足够大的堆栈。什么是中断优先级？为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别，称作中断优先级。多级中断的处理原则：当多级中断同时发生时，CPU按照由高到低的顺序响应。高级中断可以打断低级中断处理程序的运行，转而执行高级中断处理程序。当同级中断同时到时，则按位响应。当多级中断同时发生时，CPU按照由高到低的顺序响应另外，优先级高的中断源可以中断优先级低的中断服务程序，这就形成了中断服务程序中套着中断服务程序的情况，即形成了所谓的中断嵌套。中断的具体应用：P316，CPU与打印机并行工作。CPU先是执行其他程序，CPU有I/O活动，向打印机发出启动信号，然后打印机向CPU发出中断请求，CPU响应中断，开始执行中断服务子程序，此时CPU传送数据，打印机接收数据，完成后返回继续执行主程序，打印机执行打印任务，打