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计算机组成原理:中断的概念及特点

时间:2026-01-26 理论教育 懓樺 版权反馈
【摘要】:若条件允许响应,则CPU中断现行程序转入I/O设备的中断服务程序,进行数据的输入/输出处理,待中断服务程序执行完毕,再返回到原程序继续执行,这便是中断方式。主程序只是在I/O设备A、B、C数据准备就绪,提出中断请求后,才去处理I/O设备A、B、C的中断服务程序。它是突发的随机事件,不可能在主程序中的某点设计一个子程序调用。因此,中断方式特别适合于随机出现的服务。

什么是中断?所谓中断是指暂停CPU的现行工作,即中断CPU正在执行的程序,而转去执行相应的中断服务程序,待中断服务程序执行完毕,再返回到原程序继续执行。例如,CPU启动I/O设备后,往往需要等待一段时间才能与I/O设备交换信息。如果在I/O设备准备数据的同时,CPU继续执行现行程序,当I/O设备准备就绪,主动向CPU发出中断请求信号,CPU接收到请求信号后,要做出决策,响应吗?若条件允许响应,则CPU中断现行程序转入I/O设备的中断服务程序,进行数据的输入/输出处理,待中断服务程序执行完毕,再返回到原程序继续执行,这便是中断方式。

图7-5示出了中断处理示意图。主程序只是在I/O设备A、B、C数据准备就绪,提出中断请求后,才去处理I/O设备A、B、C的中断服务程序。在速度较慢的I/O设备准备数据时,CPU照常执行自己的主程序。在这个意义上说,CPU和I/O设备的一些操作是并行进行的,因而同串行进行的查询方式相比,计算机的效率大大提高了。

图示

图7-5 中断方式的程序流程图(https://www.xing528.com)

中断是现代计算机普遍采用的一项技术,是20世纪50年代后期发展起来的。中断技术的出现,不但大大提高了计算机的效率,而且它还提供了一种以响应外部随机事件(也称为突发事件)而改变程序流程的有效手段。因为CPU启动I/O设备后,I/O设备什么时候准备好数据,就什么时候向CPU发中断请求信号,CPU事先是不知道的。

重要概念:中断处理过程和调用子程序的过程

中断处理过程和调用子程序的过程相仿,形式上都有调用和返回的过程。除了两者在实现方法上的不同外,本质上的不同点是子程序调用是程序设计者预先安排好的,而中断则是随机发生的。例如,外设的数据什么时候准备好,CPU事先不知道。只有当I/O设备发来中断请求信号了,才有中断事件。它是突发的随机事件,不可能在主程序中的某点设计一个子程序调用。因此,中断方式特别适合于随机出现的服务。

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