什么是中断：类型及其应用程序

PCS使用中断请求处理各种硬件功能。UNIVAC 1103在1953年首次引入硬件中断。1954年的IBM 650并入了中断屏蔽的第一个发病率。必须将不同的IRQS分配给不同的硬件设备以执行各种功能。在程序执行期间，键盘等设备，鼠标需要CPU的服务，并生成中断以获取来自CPU的注意并处理所请求的服务。这些被称为中断。I / O设备的一个总线专用于服务于此目的，称为中断服务例程（ISR）。这些用于各种应用程序，例如对时间敏感事件，数据传输，强调异常事件，看门狗定时器，陷阱等。

什么是中断？

定义：它被称为输入信号这对需要立即处理事件的硬件或软件事件具有最高优先级。在计算的早期期间，处理器不得不等待信号来处理任何事件。处理器应检查每个硬件和软件程序以了解是否有任何用于处理的信号。此方法将消耗多个时钟周期并使处理器忙。就在这种情况下，如果生成任何信号，处理器将再次需要一些时间来处理事件，从而导致系统性能差。

介绍了一种新机制来克服这种复杂的过程。在这种机制中，硬件或软件将信号发送到处理器，而不是处理器检查来自硬件或软件的任何信号。该信号通过保存其当前状态和功能来警告处理器最高优先级并暂停当前活动，并立即处理中断，这称为ISR。由于它不会持续很长时间，处理器在处理后立即重新启动正常活动。

中断的类型

这些分为两种主要类型。

硬件中断

从外部设备或硬件发送的电子信号以与处理器通信，指示它需要立即关注。例如，从键盘或来自鼠标调用硬件中断的动作的笔触导致CPU读取和处理它。所以它在执行指令时异步地和在任何时间点到达。

硬件中断分为两种类型

• 可屏蔽的中断- 处理器必须中断屏蔽寄存器，允许启用和禁用硬件中断。每个信号都有一点放在掩模寄存器中。如果设置了该位，则在未设置一位时启用并禁用中断，反之亦然。通过这些掩码中断处理器的信号被称为屏蔽中断。
• 不可屏蔽的中断（NMI）- NMIS是需要立即处理的最高优先级活动，如在任何情况下，例如从看门狗定时器生成的超时信号。

软件中断

处理器本身在执行某些指令或满足特定条件后请求软件中断。这些可以是特定指令，它触发了诸如子程序调用的中断，并且由于程序执行错误，可以意外地触发，称为例外或陷阱。

触发方法

通常，这些信号被设计为使用逻辑信号电平或信号边缘来触发。这些方法是两种类型。

触发级别的中断

在这种类型中，如果置位此项的服务级别，则输入模块调用中断。如果在固件中断处理程序处理它时继续断言中断源，则此模块再生并触发处理程序再次调用。如果保持更长的持续时间，则触发级别的输入并不好。

边缘触发中断

一旦识别断言边缘 - 下降或上升沿，边缘触发的中断输入模块会调用中断。当源更改的级别时，边缘被注意到。这种类型的触发需要立即采取行动，无论源的活动如何。

系统实现

中断应作为不同的组件以及控制线应用于硬件，或者融合的进入记忆子系统。当在硬件中执行实现时，它需要可编程中断控制器（PCI）来连接CPU的输入引脚和中断设备。PCI将各种中断源复用到单个或双CPU线。当与内存控制器有关时，系统的内存地址插槽直接映射到中断。

共享中断请求（IRQ）

使用边缘触发的中断，拉起或下拉电阻器用于驱动中断线。该行发送每个设备产生的每个脉冲。如果从不同的设备生成的中断脉冲发生在接近的时间内，则CPU必须调用脉冲的后沿，以免错过中断，这是CPU确保检查每个设备以进行服务请求。一种良好的行业标准架构（ISA）具有共享IRQ线路的上拉电阻的主板必须正常工作。然而，在具有较为设计的编程界面中的旧系统中共享IRQ线的多个设备使得难以处理中断。另一方面，新的系统架构（例如PCI）有助于为此问题提供相当大的浮雕。

杂交种

混合类型的系统实现具有边缘触发和级触发信令的组合。硬件应查找边缘，并且如果信号在一段时间内处于活动状态，则验证。混合型通常用于不可屏蔽中断（NMI）输入，这确保了错误中断不会影响系统。

信息-信号通知

通过通过传输消息，使用设备信号进行服务的消息信号的中断请求沟通频道，如计算机公共汽车。这些不使用物理中断线。PCI Express充当串行总线，独家用于消息信号中断。

门铃

门铃中断通常用作软件系统的机制，以发出信号硬件以完成工作。在硬件和软件之间的相互协议时，软件将数据放置在众所周知的存储器位置，并将门铃响起以通知硬件数据已准备就绪并等待处理。现在，计算机硬件设备理解数据有效并相应地处理。

多处理器IPI.

多处理器系统，通过处理器间中断（IPI）将来自处理器的中断请求发送到不同的处理器

典型的使用/应用程序

这些是通常用于的强大输入

• 服务硬件定时器，处理键盘笔划和鼠标操作
• 快速响应时间敏感或实时事件
• 数据传输到外围设备
• 响应高优先级任务，如断电信号，陷阱和看门狗定时器
• 表示CPU的异常事件
• 断电中断预计电源丢失，使得有序关闭系统
• 定期中断以跟踪绝对时间

常见问题解答

1）。为什么使用中断？

这些用于引起CPU的注意，以执行由硬件或软件请求的服务。

2）。什么是nmi？

NMI是一个不可屏蔽的中断，处理器无法忽略或禁用

3）。中断确认线的功能是什么？

处理器向指示它已准备好接收中断的设备发送信号。

4）。描述硬件中断。举例

它由外部设备或硬件生成;如键盘键或鼠标移动调用硬件中断

5）。描述软件中断。

它被定义为调用中断诸如子程序调用的特殊指令。由于程序执行错误，可以意外地触发软件中断

6）。哪个中断优先级最高？

• 不可屏蔽的边缘和级别触发
• 陷阱具有最优先级

7）。给出一些中断的用途

• 快速响应时间敏感或实时事件
• 数据传输到外围设备
• 响应高优先级任务，如断电信号，陷阱和看门狗定时器
• 表示CPU的异常事件

8）。什么是混合类型的系统实施？

混合类型的系统实现具有边缘触发和级触发信令的组合。硬件应查找边缘，并且如果信号在一段时间内处于活动状态，则验证。

在本文中，我们已经了解了重要性中断以及这些如何用于执行请求的服务。我们还讨论了哪些类型，系统实现及其用途。