外部中断PPT
外部中断是指来自计算机系统外部的事件，通过输入/输出接口向CPU提出中断请求。通常，这些中断请求是由硬件设备（例如定时器、键盘、鼠标、串行通信接口等）或外...
外部中断是指来自计算机系统外部的事件，通过输入/输出接口向CPU提出中断请求。通常，这些中断请求是由硬件设备（例如定时器、键盘、鼠标、串行通信接口等）或外部信号（例如系统操作员按下的中断请求键）生成的。在计算机系统中，中断处理是一种非常重要的机制，它可以使CPU在执行当前任务时暂时停止，转而执行其他的紧急任务（如处理错误、进行输入/输出操作等）。外部中断在某些情况下可以改变程序的执行顺序，实现多任务处理或实时响应。中断处理过程中断处理过程通常包括以下步骤：中断请求当外部设备发出中断请求时，CPU暂停当前执行的程序，保存现场（包括程序计数器、栈指针等），并跳转到中断处理程序（Interrupt Service Routine, ISR）中断识别CPU根据中断请求的类型，识别出相应的中断源。这通常需要查阅中断向量表（Interrupt Vector Table），该表包含了每个中断源对应的ISR入口地址保存现场在进入ISR之前，CPU需要保存当前程序的现场信息，以便在处理完中断后能够恢复执行。这些信息通常保存在特定的寄存器或栈中执行ISRCPU执行相应的ISR程序，对中断事件进行处理。ISR可能涉及到数据传输、错误修复、任务调度等操作恢复现场在执行完ISR后，CPU需要恢复现场信息，包括恢复程序计数器和栈指针等返回CPU返回到被中断的程序，继续执行后续任务在处理外部中断时，需要注意的是要保证系统的稳定性和实时性。为了避免处理过程中的干扰和冲突，通常会采用硬件保护措施（如屏蔽中断源）和软件优化措施（如中断嵌套、优先级调度等）。外部中断的应用外部中断在计算机系统中具有广泛的应用：实时任务调度外部中断可用于实时任务调度，例如操作系统中的时钟中断。时钟中断可以定期唤醒系统，检查是否有更高优先级的任务需要执行。这样可以实现多任务并发执行和优先级调度数据传输外部设备可以通过中断请求向CPU发送数据传输请求。例如，当一块硬盘完成数据写入后，可以发送一个中断请求通知CPU进行后续处理。这样可以避免CPU不断轮询设备状态造成的资源浪费错误处理当系统出现错误时，外部设备可以发送中断请求给CPU。CPU在接收到中断请求后，可以执行相应的错误处理程序，例如进行故障诊断、恢复或者报警等操作用户交互外部中断也可以用于实现用户与系统的交互。例如，键盘输入、鼠标点击或者触摸屏操作都可以通过中断请求将信号传递给CPU。这样可以让CPU及时响应用户的操作，提高系统的交互性能总之，外部中断是计算机系统中非常重要的机制之一。它可以实现系统的实时响应、多任务处理以及用户交互等功能。通过合理地设计和管理外部中断，可以提高整个系统的性能和稳定性。
