什么是中断,中断的过程

中断是计算机系统中的一个重要机制，它允许正在运行的程序或系统响应外部事件或内部条件的变化，从而暂停当前执行的任务，转而处理更高优先级的任务或事件。

中断是计算机系统中的一个核心概念，它涉及硬件和软件的交互。当计算机系统检测到需要立即处理的事件或条件时，它会通过中断请求（Interrupt Request, IRQ）信号来通知CPU。CPU接收到中断信号后，会暂停当前正在执行的任务，转而执行中断服务例程（Interrupt Service Routine, ISR），即中断处理程序。

中断的过程可以大致分为以下几个步骤：

1. 中断请求的产生：当某个事件或条件发生时，例如输入设备的数据到达、定时器超时或硬件错误等，相关硬件设备会向CPU发送中断请求。

2. 中断屏蔽：在处理中断之前，CPU会检查是否允许中断。如果允许，它会将当前执行的任务状态保存到栈中，包括程序计数器（PC）和寄存器等，然后关闭中断以防止其他中断干扰当前处理过程。

3. 中断服务例程的执行：CPU跳转到中断向量表（Interrupt Vector Table, IVT）中相应中断号的位置，从中找到ISR的地址，然后开始执行ISR。ISR负责处理引起中断的事件，如读取输入数据、更新系统时钟或处理错误等。

4. 恢复现场：中断服务例程完成后，CPU需要恢复到中断前的状态。这包括从栈中恢复之前保存的任务状态，重新开启中断，并继续执行之前被中断的任务。

5. 返回：CPU执行完ISR后，会根据之前保存的程序计数器和寄存器状态，返回到中断发生前的程序继续执行。