计算机中断的概念
- 格式:ppt
- 大小:469.00 KB
- 文档页数:12
计算机中中断的概念
在计算机中,中断是一种由硬件或软件触发的事件,它会暂停正在执行的程序,转而执行一个特定的程序或代码段,以便处理该事件。
中断用于处理一些需要及时处理的重要事件,例如外部设备的输入或输出请求、错误发生、时钟中断等。
当一个中断事件发生时,计算机会暂停当前正在执行的程序,并保存当前的执行状态(例如程序计数器、寄存器等),然后切换到中断处理程序中执行。
中断处理程序会处理中断事件,执行相关的操作,例如读取设备输入数据、发送设备输出数据、处理错误等,然后再切换回原来的程序继续执行。
中断可以分为两种类型:硬件中断和软件中断。
硬件中断是由计算机硬件设备触发的,例如外部设备的输入请求或错误信号。
软件中断是由程序中的特定指令或软件事件触发的,例如执行系统调用或异常处理。
中断的优点是可以提高系统的并发性和实时性。
通过使用中断,计算机可以及时响应外部设备的请求,而不需要等待程序主动轮询。
同时,中断也可以用于处理错误和异常情况,保护系统的稳定性和可靠性。
总之,中断在计算机系统中扮演着重要的角色,它允许计算机在执行程序的同时及时响应外部事件,并处理一些需要立即处理的任务。
第八章习题参考答案8.1 什么是中断?采用中断技术有哪些好处?答:中断是指由CPU内/外部事件引起或由程序的预先安排,使CPU中断正在运行的正常程序(主程序),而转到为该内部/外部事件或预先安排的事件服务程序,待服务完毕,再返回被暂时中断的正常程序处继续执行正常程序的过程。
采用中断技术,可以使计算机方便地实现如下一些操作:(1)分时操作。
有了中断系统,CPU可以命令多个外部设备同时工作,CPU分时控制这些外设,大大提高了CPU的吞吐率。
(2)实现实时处理。
当计算机用于实时控制,系统要求计算机为它服务的时间是随机的,而中断系统中这种请求--响应模式正好迎合了实时系统的需求。
(3)故障处理。
计算机在运行过程中,往往会出现一些故障,如电源掉电、存储出错、运算溢出等。
有了中断系统,当出现上述情况时,CPU可以随时转去执行故障处理程序,自行处理故障而不必停机。
随着微型计算机的发展,中断系统不断增加新的功能,中断系统甚至可以实现计算机系统中软硬件资源的自动管理。
8.2 什么叫中断系统?它具备哪些功能?答:把能够实现中断全部功能的软件、硬件的总称称为中断系统。
不同计算机的中断系统,其具体实现可能不尽一样,但中断系统的基本功能是相同的。
中断系统的基本功能如下:1.能实现中断响应、中断处理(服务)、中断返回和中断屏蔽。
这是中断系统最基本的功能。
2.能实现中断优先级排队(管理)。
即当有多个中断源同时申请中断时,CPU如何能够优先响应最紧急的中断申请。
3.能实现中断嵌套。
即当CPU正在为优先级较低的中断源服务时,具有较高优先级的中断源提出中断申请,此时中断系统应当允许较高优先级的中断源中断较低优先级的中断源,待较高优先级的中断处理完成后,再接着处理较低优先级的中断,这种中断服务程序再被中断的过程称为中断嵌套。
8.3 何谓非屏蔽中断和可屏蔽中断?答:非屏蔽中断是指用户不能用软件屏蔽的中断。
它是通过8086的NMI引脚进入。
中断1,中断的概念(见ppt)在计算机中,由于计算机内外部原因,或者由于软硬件原因,使CPU从当前正在执行的程序中暂停下来,而自动转去执行预先安排好的为处理该原因所对应的服务程序。
执行完服务程序后,再返回被暂停的位置继续执行原理的程序,这个过程称为中断。
2,中断的意义(1)使用中断,可以使单片机内部的资源并行工作,从而提高处理效率。
(2)使用中断可以及时且高效的处理紧急事件3,中断方式与查询方式的比较(中断的特点)(1)中断方式时,事件发生后,由外设主动向CPU提出申请;而查询方式下,则由CPU一直检测查询事件是否发生。
(2)中断方式可以使CPU与其他资源并行工作,而查询方式则会浪费CPU的资源。
(3)中断方式下,无论什么样的外围事件,无论在何时何地向CPU提出申请,CPU都能对其正确服务。
4,中断源的概念(ppt)产生中断请求信号的事件、原因称为中断源。
5,中断优先级的概念(ppt)在实际系统中,往往根据中断源的重要程度给不同的中断源设定优先等级。
当多个中断源提出中断请求时,优先级高的先响应,优先级低的后响应。
6,中断的屏蔽与开放(ppt)7,51单片机的中断分为哪三类?(1)外部中断(外部事件触发的,通过外部中断引脚输入的)(2)定时器/计数器中断(3)串口中断8,51单片机一共有哪五个中断?(1)INT0中断(2)INT1中断(3)定时器/计数器T0中断(4)定时器/计数器T1中断(5)串口中断9,51单片机的五个中断的中断标志位分别是什么?int0——IE0;int1——IE1;T0——TF0;T1——TF1;串口——RI(接收标志位)和TI(发送标志位)10,中断的机制(1)外部中断如何提出中断申请?通过外部中断引脚INT0(INT1)提出,如果在该引脚上出现了下降沿(边沿检测时)或者出现了低电平(电平检测时),则意味着有中断请求输入。
(2)中断请求如何被保存?每个中断都对应有各自的中断标志位,没有中断请求时,相应的中断标志位为0;如果一旦有中断请求发生,则对应的中断标志位会被硬件自动设置为1. (3)单片机如何获知中断请求?单片机在每个机器周期都会按序检测一遍中断标志位,如果检测到某位为1,则获知该中断请求存在,并获得了中断号。
嵌⼊式100题(77):中断怎么发⽣,中断处理⼤概流程中断怎么发⽣,中断处理⼤概流程1. 中断概念:1. 中断是指由于接收到来⾃外围硬件(相对于中央处理器和内存)的异步信号或来⾃软件的同步信号,⽽进⾏相应的硬件/软件处理。
发出这样的信号称为进⾏中断请求(interrupt request,IRQ)。
硬件中断导致处理器通过⼀个上下⽂切换(context switch)来保存执⾏状态(以程序计数器和程序状态字等寄存器信息为主);软件中断则通常作为CPU指令集中的⼀个指令,以可编程的⽅式直接指⽰这种上下⽂切换,并将处理导向⼀段中断处理代码。
中断在计算机多任务处理,尤其是实时系统中尤为有⽤。
这样的系统,包括运⾏于其上的操作系统,也被称为“中断驱动的”(interrupt-driven)。
2. 中断是⼀种使CPU中⽌正在执⾏的程序⽽转去处理特殊事件的操作,这些引起中断的事件称为中断源,它们可能是来⾃外设的输⼊输出请求,也可能是计算机的⼀些异常事故或其它内部原因。
3. 中断:在运⾏⼀个程序的过程中,断续地以“插⼊”⽅式执⾏⼀些完成特定处理功能的程序段,这种处理⽅式称为中断。
2. 中断的作⽤:1. 并⾏操作2. 硬件故障报警与处理3. ⽀持多道程序并发运⾏,提⾼计算机系统的运⾏效率4. ⽀持实时处理功能3. 术语: 按中断源进⾏分类:发出中断请求的设备称为中断源。
按中断源的不同,中断可分为:1. 内中断:即程序运⾏错误引起的中断2. 外中断:即由外部设备、接⼝卡引起的中断3. 软件中断:由写在程序中的语句引起的中断程序的执⾏,称为软件中断 允许/禁⽌(开/关)中断: CPU通过指令限制某些设备发出中断请求,称为屏蔽中断。
从CPU要不要接收中断即能不能限制某些中断发⽣的⾓度,中断可分为:1. 可屏蔽中断:可被CPU通过指令限制某些设备发出中断请求的中断,那是不是意味着进中断时disable整个中断,其实disable的都是可屏蔽中断?2. 不可屏蔽中断:不允许屏蔽的中断如电源掉电 中断允许触发器:在CPU内部设置⼀个中断允许触发器,只有该触发器置“1”,才允许中断;置“0”,不允许中断。
计算机组成原理中断名词解释
中断是指在计算机执行程序的过程中,出现某些急需处理的异常情况或特殊请求时,CPU 暂时停止当前程序的执行,转而处理这些异常情况或特殊请求,处理完毕后又返回到原来程序的断点处继续执行。
中断机制是计算机系统的重要组成部分之一,它为应用程序提供了响应外部事件的机会,也使得计算机系统能够更好地适应不同的应用场景。
在计算机组成原理中,中断通常由外部设备通过总线向 CPU 发送信号来实现。
当外部设备需要 CPU 处理时,它会通过总线向 CPU 发送中断请求信号,CPU 收到信号后会自动停止当前程序的执行,转而处理中断请求。
CPU 处理完中断请求后,又会重新返回到原来程序的断点处继续执行。
中断机制在计算机系统中有着广泛的应用,例如,操作系统中的中断机制可以用来处理外部设备的请求,应用程序也可以通过中断机制来响应用户的操作。
此外,中断机制还可以用来实现多任务处理和实时响应等功能。
中断机制的实现需要硬件和软件的配合,其中硬件负责中断控制器的设计和实现,软件则负责编写中断处理程序。
中断控制器是 CPU 外部的一种硬件设备,它负责接收外部设备的中断请求信号,并指挥 CPU 执行中断处理程序。
而中断处理程序则是专门为处理中断请求而设计的程序,它负责响应外部设备的请求,并完成相应的数据处理和处理。
在计算机组成原理中,中断机制是一个非常重要的概念,它为计算机系统提供了响应外部事件的机会,也使得计算机系统能够更好地适应不同的应用场景。
理解中断机制的实现原理和使用方法对于深入理解计算机系统的运作机制具有重要意义。
中断在计算机领域中的作用是什么?一、中断的基本概念与原理(500字左右)中断是计算机系统中一种重要的机制,它在不打破程序执行流程的情况下,让处理器能够在某些特定事件发生时立即暂停当前任务,转而去处理其他紧急事件,以提高系统的效率和响应速度。
中断的实现依赖于外设和处理器的紧密合作。
当外设触发中断请求信号时,处理器会暂停目前正在执行的程序,保存现场信息,并通过中断处理程序来响应中断请求。
处理完成后,再返回原来的执行流程。
这种机制可以使计算机对外部事件的响应迅速而准确。
二、中断的类型与应用(500字左右)1. 硬件中断:这种中断由硬件设备触发,如计时器中断、外部设备中断等。
计算机在进行复杂的任务时,需要与各种外设进行交互,如键盘输入、网络通信、存储设备读写等。
硬件中断可以提高系统的并发性,使得处理器能够同时处理多个任务。
2. 软件中断:软件中断是由程序主动发起的中断请求,比如进程间的通信、系统调用等。
通过软件中断,程序可以在需要的时候主动暂停当前任务,并切换到其他任务执行,从而提高系统的灵活性和可编程性。
3. 异常中断:异常中断是由处理器产生的一种中断,用于处理程序运行过程中的错误或异常情况,如非法指令、内存越界、除零错误等。
通过异常中断,可以及时捕捉和处理这些异常情况,避免程序运行出现严重错误。
三、中断的优势与不足(500字左右)1. 优势:中断机制能够使计算机系统实现异步处理,提高系统的并发性和实时性。
与之相比,传统的轮询方式需要不断地检查外设状态,并拖慢系统的响应速度。
而中断机制允许外设随时发送中断请求,及时通知处理器需要处理的事件,大大减少了处理器的空闲时间。
2. 不足:中断机制在提高系统性能的同时,也会引入一些问题。
首先,中断处理程序需要花费一定的时间和资源,会占用处理器的部分运算能力,从而影响系统的实时性。
其次,多重中断的处理可能会导致中断嵌套问题,需要合理设计中断处理程序,以避免死锁或其他不可预测的情况发生。