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计算机中的中断处理流程:解码和屏蔽介绍

见解分享

  1. 中断处理流程概述

中断处理是计算机系统中一项重要的任务,它负责处理由硬件或软件触发的中断事件。当中断发生时,CPU会暂时停止当前正在执行的任务,转而处理中断事件。中断处理过程主要包括以下几个步骤:

  1. 检测中断:当中断事件发生时,计算机硬件会发出中断信号。中断信号由专门的硬件电路检测,并根据中断信号的类型和优先级,将中断请求发送给CPU。

  2. 确定中断类型:CPU收到中断请求后,需要确定中断的类型。中断类型号通常由硬件电路或软件程序生成,并通过中断向量表存储在内存中。CPU根据中断类型号,可以确定中断源和相应的中断服务程序。

  3. 保存断点:在执行中断服务程序之前,CPU需要保存当前正在执行的任务的断点,以便在中断处理完成后恢复任务的执行。断点通常存储在CPU的寄存器中。

  4. 执行中断服务程序:中断服务程序是专门用于处理特定中断事件的程序代码。当CPU确定中断类型后,就会根据中断向量表中的信息,找到并执行相应的中断服务程序。中断服务程序通常会执行一些特定的操作,例如读取输入数据、更新内存数据或向外设发送信号等。

  5. 中断返回:中断服务程序执行完成后,CPU会根据保存的断点恢复当前正在执行的任务的执行。

2. 中断解码和屏蔽

在中断处理过程中,中断解码和屏蔽起着重要作用。中断解码负责确定中断的类型,而中断屏蔽则负责控制哪些中断可以被CPU接受和处理。

2.1 中断解码

中断解码的过程主要包括以下几个步骤:

  1. 读取中断类型号:当中断发生时,CPU会从中断向量表中读取中断类型号。中断类型号通常是一个数字,它标识了中断的类型和来源。

  2. 查找中断服务程序:根据中断类型号,CPU可以在中断向量表中找到相应的中断服务程序的入口地址。中断服务程序是专门用于处理特定中断事件的程序代码。

  3. 跳转到中断服务程序:CPU根据找到的中断服务程序的入口地址,将程序计数器指向中断服务程序的起始位置,并开始执行中断服务程序。

2.2 中断屏蔽

中断屏蔽是指CPU暂时屏蔽掉某些中断请求,以防止这些中断请求干扰当前正在执行的任务。中断屏蔽通常通过设置CPU的相应寄存器来实现。

中断屏蔽分为两种类型:

  1. 全局中断屏蔽:全局中断屏蔽是指CPU屏蔽掉所有中断请求。在这种情况下,CPU不会再接收任何中断请求,直到全局中断屏蔽被解除。

  2. 单个中断屏蔽:单个中断屏蔽是指CPU只屏蔽掉特定的中断请求。在这种情况下,CPU只会屏蔽掉指定的中断类型,而其他中断类型仍然可以被CPU接收和处理。

中断屏蔽通常用于以下几种情况:

  1. 当CPU正在执行一些非常重要的任务时,需要防止其他中断请求干扰任务的执行。

  2. 当CPU需要集中处理某个任务时,需要屏蔽掉其他无关的中断请求,以提高任务的执行效率。

  3. 当CPU需要执行一些低优先级任务时,可以屏蔽掉一些高优先级中断请求,以保证低优先级任务的正常执行。

3. 结语

中断处理是计算机系统中一项重要的任务,它负责处理由硬件或软件触发的中断事件。中断处理过程主要包括检测中断、确定中断类型、保存断点、执行中断服务程序和中断返回等几个步骤。中断解码和屏蔽在中断处理过程中起着重要作用,中断解码负责确定中断的类型,而中断屏蔽则负责控制哪些中断可以被CPU接受和处理。