中断触发信号的类型包括哪些

在计算机系统中，中断是操作系统与外部设备通讯的一种机制，也是处理器在运行程序时的一种异步事件。当一个外设需要CPU的处理时，会发出中断信号，中断处理程序可以在处理完中断后恢复到原先程序的指令执行地址上，使CPU可以继续执行原先的程序。中断分为硬中断和软中断两种形式，以及多种不同类型的中断触发信号。本文将从多个角度来分析中断触发信号的类型。

一、中断信号的类型

1. 异常中断

异常中断是指在程序执行过程中产生意外的事件而导致的中断，也叫陷阱中断。通常它是由程序错误或硬件故障引起的。例如，浮点溢出、地址错误、非法操作等。

2. 外部中断

外部中断是由外部设备产生的中断信号。例如，键盘输入、鼠标输入、网络数据包到来等。

3. 软件中断

软件中断也称为系统调用中断，由用户程序通过软件指令请求操作系统执行某个功能而触发的中断。例如，打印输出、文件读写等。

二、中断触发方式

1. 中断请求（IRQ）

IRQ即中断请求线，是由外部设备产生的中断请求信号。当外部设备完成某个操作时，可以通过IRQ线向CPU发送中断请求信号。通过IRQ线发送的中断信号可以分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两种方式。可屏蔽中断可以被CPU暂停后再继续执行，而不可屏蔽中断则无法被CPU忽略。

2. 抢占式中断

一个正在运行的进程在还没有执行完的情况下被强行暂停，然后转而运行另一个进程的中断方式称为抢占式中断。例如，当操作系统需要响应一个高优先级的事件或进程时，操作系统可以强制把当前正在执行的低优先级进程挂起，而立即运行高优先级的中断服务程序，知道高优先级进程的处理完毕后，才恢复原先被中断的低优先级进程。

3. 非抢占式中断

非抢占式中断是指只有上一个任务或进程结束后，当前任务或进程才可能得到执行。在这种中断方式下，操作系统无法强制挂起低优先级的进程。只有当低优先级的任务或进程主动放弃 CPU 的使用权时，才有可能启动高优先级进程。

三、中断触发源

1. 外部中断触发源

外部中断触发源可以分为两大类，即边沿触发方式和电平触发方式。边沿触发方式是指只有在收到数据上升沿或下降沿时才触发中断；电平触发方式是指只要数据保持高电平或低电平，中断就会一直触发。

2. 软件中断触发源

软件中断触发源也称为系统调用，是指应用程序通过软件指令触发中断。例如，当用户程序需要进行文件读取、打印输出等操作时，可以通过相应的系统调用指令，请求操作系统执行相应的操作。

四、总结

中断触发信号因触发源、触发方式、中断类型而不同。中断的使用可以有效提高计算机的响应速度，更好地实现多任务协作。当出现中断时，需要根据中断类型和触发方式，快速响应和处理，以免影响系统的正常运行。