我对中断有一个基本的疑问。想象一台没有任何中断的计算机，因此为了执行 I/O，CPU 必须定期轮询*键盘以获取按键、鼠标以进行点击等。现在，如果它有中断，CPU 将定期检查中断线是否变高（或变低）。那么如何通过使用中断来节省 CPU 周期。根据我的理解，现在我们正在检查中断线，而不是检查设备。有人可以解释我弄错了什么基本逻辑。
*这里通过轮询我并不是说 CPU 处于忙碌等待状态。引用维基百科“轮询也指反复检查设备是否准备就绪，如果不是，则计算机返回不同任务的情况”
问问题
11124 次
5 回答
7
@David Schwartz 和 @RKT 是对的，检查中断线不需要任何 CPU 周期。
基本上，处理器有一组连接到一堆设备的中断线。当其中一个设备有话要说时，它会打开其中断线，这会触发处理器（无需任何软件的帮助）暂停当前指令的执行并开始运行处理程序函数。
这是它的工作原理。当操作系统启动时，它使用一个特殊指令向处理器注册一组回调（实际上是一个函数指针表），该指令获取表中第一个条目的地址。当中断N被触发时，处理器拉N表中的第一个条目，并在它所指的内存位置运行代码。函数内部的代码是由 OS 作者以汇编形式编写的，但通常它所做的只是保存堆栈和寄存器的状态，以便在调用中断处理程序后可以恢复当前任务，然后调用更高级别的用 C 编写的通用中断处理程序，它处理“如果这是一个页面错误，执行 X”，“如果这是一个键盘中断，执行 Y”，“如果这是一个系统调用，执行 Z”等逻辑. 当然，不同的架构和语言会有不同的变化，但它的主旨是一样的。
软件中断（“信号”，在 Unix 用语中）的想法是相同的，只是操作系统会为信号处理程序运行设置堆栈。基本过程是用户态进程通过系统调用一次向操作系统注册一个信号处理程序，该系统调用将处理程序函数的地址作为参数，然后在将来的某个时间操作系统认识到它应该向该进程发送一个信号。下次运行该进程时，操作系统会将其指令指针设置为处理函数的开头，并将其所有寄存器保存到进程可以恢复它们的位置，然后再恢复执行该进程。通常，处理程序将具有某种路由逻辑来提醒相关代码位它收到了信号。当进程完成执行信号处理程序时，它恢复信号处理程序运行之前存在的寄存器状态，并从中断处恢复执行。因此，软件中断也比轮询更有效地了解从内核到该进程的事件（但这并不是真正的通用机制，因为大多数信号都有特定用途）。
于 2013-05-21T15:44:58.323 回答
3
检查中断线不需要任何 CPU 周期。它是由专用硬件完成的，而不是 CPU 指令。之所以称为中断，是因为如果中断线被断言，CPU 就会被中断。
于 2012-04-30T18:37:24.640 回答
1
“CPU被中断”：它会离开（暂停）正常的程序执行，然后执行ISR（中断子程序）并再次回到暂停程序的执行。
CPU通过IRQ（中断请求）和IF（中断标志）来了解中断
于 2012-04-30T20:01:38.430 回答
-1
中断：计算机中的设备为引起 CPU 的注意而产生的事件。提供以提高处理器利用率。为了处理中断，有一个与之关联的中断服务程序 (ISR)。要中断处理器，设备会在其 IRQ 线上发送一个信号并继续这样做，直到处理器确认中断。CPU 然后通过将程序状态字 (PSW) 和 PC 压入控制堆栈来执行上下文切换。CPU 执行 ISR。而池化是计算机等待外部设备检查其准备情况的过程。计算机除了检查设备的状态外不做任何事情 轮询通常用于低级硬件 示例：当打印机通过 Parrnell 端口连接时，计算机等待直到打印机接收到下一个字符。
于 2015-11-18T18:59:07.053 回答
-1
有两种不同的方法（轮询和中断）来服务计算机系统的 I/O。在轮询中，CPU 一直保持忙碌状态，或者将输入数据提供给 I/O 设备，如果是，则检查相应设备的源端口和该输入的优先级以服务它。
在中断驱动方法中，当向 I/O 设备提供数据时，会产生中断，CPU 检查该输入的优先级以提供服务。
于 2016-02-03T01:26:13.937 回答