《中断与时钟机制》PPT课件
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时钟的中断机制时钟的中断机制时钟是计算机系统中非常重要的一个组成部分,它负责计算时间并且产生中断信号,使得CPU能够及时地响应外部事件。
在本文中,我们将会详细介绍时钟的中断机制。
一、什么是中断?在计算机系统中,CPU需要不停地执行指令。
当CPU执行某个指令时,如果发生了外部事件(比如IO操作完成、定时器到期等),那么CPU需要立即停止当前的工作,转而去处理这个事件。
这种情况下,我们就需要使用到“中断”。
所谓“中断”,就是指当CPU正在执行某个任务时,突然发生了一个外部事件,并且这个事件需要优先处理。
为了能够及时地响应这个事件,CPU会暂停当前的工作,并跳转到一个特定的处理程序来处理这个事件。
当处理完毕后,CPU再返回到原来的任务上继续执行。
二、为什么需要时钟中断?在计算机系统中,我们经常需要进行定时操作。
比如说,在多任务操作系统中,每个进程都有自己的时间片,在时间片用完之后就要切换到下一个进程上去执行。
又比如说,在网络通信中,我们经常需要设置超时时间来避免长时间等待网络数据的情况。
为了实现这些定时操作,我们需要一个计时器来计算时间。
这个计时器需要不停地运行,并且在到达设定的时间点时产生中断信号,通知CPU去执行相应的操作。
这就是时钟中断的作用。
三、时钟中断的实现方式在现代计算机系统中,时钟中断通常是由硬件实现的。
具体来说,我们可以通过以下两种方式来实现时钟中断:1. 定时器芯片定时器芯片是一种专门用于产生定时中断信号的硬件设备。
它通常包含一个计数器和一个控制寄存器。
当计数器达到设定值时,就会产生一个中断信号,通知CPU去执行相应的操作。
2. CPU内部计数器另一种实现方式是使用CPU内部的计数器来产生定时中断信号。
具体来说,CPU会在每个时钟周期结束之后自动将计数器加1,并且检查是否达到了设定值。
如果达到了设定值,就会产生一个中断信号。
四、如何设置和处理时钟中断?在使用时钟中断之前,我们需要先进行一些设置工作。