整体框架

1、中断的概念和作用

1. 当中断发生时，CPU 立即进入$核心态$

2. 当中断发生后，当前运行的进程暂停运行，并由操作系统内核对中断进行处理

3. 对于不同的中断信号，会进行不同的处理

发生了中断，就意味着需要操作系统介入，开展管理工作。由于操作系统的管理工作（比如进程切换、分配 I/O 设备等）需要使用特权指令，

• 因此 CPU 要从用户态转为核心态。

$中断$可以使 CPU 从$用户态切换为核心态，使操作系统获得计算机的控制权。$

• 有了中断，才能实现多道程序并发执行。

注意：中断是$唯一$途径

“$核心态->用户态$” 的切换时通过执行一个$特权指令$

• 将程序状态字（PSW）的标志位设置为 “用户态”

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如上所示：例如单道批处理系统

为了解决上述问题，人们发明了操作系统（作为计算机的管理者），引入中断机制，

• 实现了多道程序并发执行（例如：多道批处理系统）

$本质:$

• $发生中断$就意味着$需要操作系统介入，开展管理工作$

对于进程 $1$ 若收到计时部件发出的$中断信号$

• 切换为$核心态$对中断进行处理

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对于进程 $2$，若进程 $2$ 发出系统调用

• $内中断信号$

  请求输出（例如系统的输入、输出操作是属于特权指令）

  • 因此用户进程，这些普通的应用程序只能通过系统调用的方式，内中断信号的方式来主动的要求操作系统来完成操作

• 切换为$核心态$对中断进行处理

其中：打印机是互斥设备

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进程 $3$ 与 I/O 设备是并行的工作

• 并且当 I/O 设备工作完成之后，

  设备向 CPU 发出$中断信号$

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2、中断的分类

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另一种分类方式

3、外中断的处理过程

Step 1：执行完每个指令之后，CPU 都要检查当前是否有外部中断信号

Step 2：如果检测到外部中断信号，则需要保护被中断进程的 CPU 环境（如程序状态字 PSW、程序计数器 PC、各种通用寄存器）

Step 3：根据中断信号类型转入相应的中断处理程序

Step 4：恢复原进程的 CPU 环境并退出中断，返回原进程继续往下执行

4、整体框架

通过 “中断信号来自 CPU 内部还是外部” 判断是内/外中断