在计算机科学中, 中断(Interrupt)是指计算机在执行程序的过程中,由于某些紧急或特殊的事件,暂时中止当前正在执行的程序,转而去执行相应的事件处理程序,处理完毕后CPU会自动返回到原来的程序继续执行。中断是计算机系统为了实现对多任务的并发处理、实时响应以及系统资源的管理而采用的一种重要技术。
中断可以分为以下几类:
硬件中断:
由计算机硬件设备(如时钟、键盘、鼠标等)发出的信号,用于通知处理器需要进行相应的处理。
软件中断:
由程序中的特定指令触发的中断,用于主动请求处理器暂停当前任务并执行其他任务。
I/O中断:
涉及输入/输出设备的中断,例如当I/O设备准备好进行数据传输时,会发出中断请求。
异常中断:
由于程序执行过程中出现的错误(如除法错误、数组越界等)而触发的中断。
中断的处理过程通常包括以下几个步骤:
中断请求:
中断源发出中断请求,通知CPU需要处理某个事件。
中断响应:
CPU检查中断请求,如果允许中断,则保存当前程序的执行状态,并跳转到相应的中断处理程序。
中断处理:
在中断处理程序中执行相应的任务,如数据传输、错误处理等。
中断返回:
处理完中断后,CPU返回到原来被中断的程序的断点处,继续执行原程序。
中断机制使得CPU能够灵活地应对各种紧急事件,确保系统的实时性和稳定性。同时,通过中断处理程序,程序员可以实现对硬件设备和软件错误的处理,提高程序的健壮性。