中断触发时,都发生了什么?
对于计算机系统而言,中断是一种非常重要的机制。在计算机运行的过程中,中断会不时发生,中断触发时,会发生哪些事情呢?
从计算机架构角度分析
从计算机架构角度来看,一般来说,中断可以被分为内部中断和外部中断两种类型。内部中断(也称为软中断)由当前运行的程序所触发,而外部中断(也称为硬中断)则由外部设备所触发。当中断发生时,首先会停止当前正在执行的程序,切换到中断服务程序。中断服务程序是由操作系统提供的,它主要负责处理中断,保存现场信息,处理完中断后再从保存现场的地方恢复现场信息,继续执行原来的程序。
从操作系统角度分析
在操作系统层面,当发生中断时,中断服务程序会根据中断类型,来决定需要响应的中断请求,并调用相应的中断处理程序进行响应。一般而言,中断处理程序具有高优先级,它可以打断当前正在执行的程序,直接处理中断请求。在处理完中断请求之后,中断处理程序会向操作系统报告中断的完成情况,并继续执行先前被中断的程序。
从应用程序角度分析
从应用程序的角度来看,当发生中断时,应用程序可以选择暂时停止执行自己的任务,等待中断处理程序处理完中断请求后再继续执行。在应用程序中,通常会存在一些中断处理函数,这些函数在接收到中断请求之后会被调用,它们会根据中断类型来做出相应的响应,以保证系统正常运行。
从硬件角度分析
从硬件的角度来看,中断触发时与硬件的相关性非常大。例如,在外部中断中,当IO设备需要与CPU通信时,需要通过中断请求和中断处理来实现。同样,在系统崩溃或CPU异常的情况下,也需要通过中断来实现错误的处理和数据保护。
总结
综上所述,当中断触发时,不同层级的系统组件会根据中断类型和中断源来采取不同的响应方式,以确保系统正常运行。除此之外,在中断中还有一些相关的概念,例如中断位、中断向量等等,这些概念对于理解和分析中断机制也至关重要。
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