cpu为什么知道中断，引起cpu中断的根源

计算机中断处理原理

1、中断处理层的主要工作有：进行进程上下文的切换，对处理中断信号源进行测试，读取设备状态和修改进程状态等。

2、中断就是执行中断服务程序，这是中断系统的核心。不同计算机系统的中断处理过程各具特色，但对多数计算机而言，其中中断服务程序的流程如下。

3、中断工作原理：计算技术里中断过程，就是主芯片的外部信号或内部信号，中断了该芯片正在执行的程序，主芯片转而处理由该信号引发的其他程序，结束后再回到中断的“断点”，继续执行原有程序。

4、计算机系统中，硬件发现和响应中断事件的基本机制是通过中断控制器和中断向量表来实现的。

5、CPU中断处理过程为首先，将断点处的PC值（即下一条应执行指令的地址）推入堆栈保留下来，这称为保护断点，由硬件自动执行。然后，将有关的寄存器内容和标志位状态推入堆栈保留下来，这称为保护现场，由软件执行完成。

6、在这个例子中，电话铃声就可以称为“中断请求”，而你暂停写信去接电话就叫作“中断响应”，那么接电话的过程就是“中断处理”。

相关问答

Q1: 操作系统是如何知道中断设备的?

硬件可以通过中断控制器进行中断事件的发现，中断控制器是一种特殊的硬件设备，用于管理从各种设备发送过来的中断请求信号，它可以提供中断事件的类型、有效性和时间戳等信息。

在操作系统处理中断时，会首先让中断控制器根据中断类型和设备ID查找中断向量表中相应的中断描述符，并执行其中的中断处理程序。中断处理程序会处理中断请求所要求的操作，然后恢复被中断的程序的执行状态，使其可以继续执行。

中断由与系统相连的外设(比如网卡、硬盘)自动产生的。主要是用来通知操作系统系统外设状态的变化。比如当网卡收到数据包的时候，就会发出一个中断。我们通常所说的中断指的是硬中断(hardirq)。

在中断机制中，操作系统(OS)需要完成以下功能：中断处理程序的注册和管理：操作系统需要管理和维护各个设备和中断向量之间的映射关系，以便在发生中断时能够正确地调用相应的中断处理程序。

保护断点地址和处理机当前状态，转入相应的中断服务程序；⑤执行中断服务程序；⑥恢复被保护的状态，执行“中断返回”指令回到被中断的程序或转入其他程序。上述过程中前四项操作是由硬件完成的，后两项是由软件完成的。

Q2: 硬件是如何发现与响应中断事件的?操作系统是如何处理中断的

1、硬件可以通过中断控制器进行中断事件的发现，中断控制器是一种特殊的硬件设备，用于管理从各种设备发送过来的中断请求信号，它可以提供中断事件的类型、有效性和时间戳等信息。

2、中断处理程序的调用和执行：当一个中断发生时，操作系统需要根据中断号来找到对应的中断处理程序，并调用它来处理中断。

3、中断处理过程包括中断请求、中断判优、中断响应、中断处理、中断返回。硬件实现：中断请求、中断判优、中断响应、中断返回。软件实现：中断请求、中断判优、中断处理。软件、硬件都实现：中断请求、中断判优。

4、系统自动进入中断响应周期。关闭中断CPU响应中断后，输出中断响应信号，自动将状态标志寄存器FR或EFR的内容压入堆栈保护起来，然后将FR或EFR中的中断标志位IF与陷阱标志位TF清零，从而自动关闭外部硬件中断。

5、硬件中断是一个异步信号，表明需要注意，或需要改变在执行一个同步事件。硬件中断是一种在轮询循环，等待外部事件方面避免浪费处理器的宝贵时间的方式。

6、（1）中断响应对中断请求的整个处理过程是由硬件和软件结合起来而形成的一套中断机构实施的。发生中断时，CPU暂停执行当前的程序，而转去处理中断。这个由硬件对中断请求作出反应的过程，称为中断响应。

Q3: 什么是中断,为什么要中断

1、中断是cpu处理外部突发事件的一个重要技术。它能使cpu在运行过程中对外部事件发出的中断请求及时地进行处理，处理完成后又立即返回断点，继续进行cpu原来的工作。引起中断的原因或者说发出中断请求的来源叫做中断源。

2、中断：指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。

3、CPU暂时中止其正在执行的程序，转去执行请求中断的那个外设或事件的服务程序，等处理完毕后再返回执行原来中止的程序，叫做中断。设置中断的优点和功能：1)可以提高CPU工作效率，CPU不必花费大量时间等待和查询外设工作。

4、中断是指在计算机执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序。待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。

Q4: CPU执行完一条指令后检查是否有中断事件发生

根据指令分析结果， 由操作控制部件器发出完成操作所需要的一系列控制电位， 指挥计算机有关部件完成这一操作， 同时为取下一条指令作好准备。

在取指周期后，需要判断是否有间址周期，如果没有就进入到了执行周期，在执行周期过程中，需要判断有没有中断程序，如果有，就响应中断：保存断点，生成中断服务程序入口，硬件关断点；如果没有，就进入下一个取指周期。

中断指在程序运行过程中，由于异常或特殊请求，而终止现行程序，转去处理异常或特殊请求，再恢复原运行程序的过程。中断过程的完成依赖于中断系统，由软硬件组成，是I/O系统的一部分。但中断不只用于主机与外设的数据交换。

执行周期结束时刻。发生在执行周期结束时刻，请求期开期结期中在口语中灵活运用表达技巧。中央处理器简称CPU，是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件。

通常CPU在执行完一条指令后，立即检查有无中断请求，如果有，则立即做出响应。

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