中断过程的四个步骤是:中断请求、中断响应、中断服务、中断返回。 这一机制是计算机系统处理突发事件的核心流程,关键在于保护现场与恢复执行的完整性,确保主程序与中断服务程序的无缝切换。
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中断请求:当外部设备或内部异常需要CPU处理时,会触发中断信号。例如,键盘输入或硬件故障会向CPU发送请求,此时中断控制器记录请求并等待响应。高优先级中断可抢占低优先级任务,确保紧急事件优先处理。
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中断响应:CPU在执行完当前指令后检测中断请求,若允许响应(如中断标志位开启),则暂停主程序,保存当前指令地址(断点)到堆栈,并关闭中断防止嵌套冲突。硬件自动完成断点保护,为后续恢复提供基础。
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中断服务:CPU跳转至预设的中断服务程序(ISR),执行设备相关操作(如读取数据或处理错误)。需手动保存寄存器状态(保护现场),避免主程序数据被覆盖。服务程序需高效精简,减少对主流程的延迟影响。
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中断返回:服务结束后,通过
IRET
指令恢复之前保存的断点和寄存器状态(恢复现场),重新开启中断允许,CPU回到主程序继续执行。严格的现场恢复保障了主程序执行的连贯性,如同未发生中断。
提示:理解中断流程需结合具体场景(如硬件驱动或系统调用),优化ISR性能可提升整体系统效率。实践中需注意优先级管理与嵌套中断的潜在风险。