1.什么是中断请求(IRQ)?

2.中断的系统功能

什么是中断请求(IRQ)?

电脑系统中断响应怎么设置-电脑系统中断响应怎么设置的

分类: 电脑/网络

解析:

何为中断

在我们所用的电脑中，所有的硬件都需要执行中断请求的动作，简单说它的作用就是用来停止其相关硬件的工作状态。我们可以举一个日常生活中的例子来说明，假如你正在给朋友写信，电话铃响了，这时你放下手中的笔去接电话，通话完毕再继续写信。这个例子就表现了中断及其处理的过程：电话 *** 使你暂时中止当前的工作，而去处理更为急需处理的事情——接电话，当把急需处理的事情处理完毕之后，再回过头来继续原来的事情。在这个例子中，电话 *** 就可以称为“中断请求”，而你暂停写信去接电话就叫作“中断响应”，那么接电话的过程就是“中断处理”。由此我们可以看出，在计算机执行程序的过程中，由于出现某个特殊情况(或称为“事件”)，使得系统暂时中止现行程序，而转去执行处理这一特殊事件的程序，处理完毕之后再回到原来程序的中断点继续向下执行，而这个过程就被称为中断。

中断的作用

我们可以再举一个例子来说明中断的作用。假设有一个朋友来拜访你，但是由于不知何时到达，你只能在门口等待，于是什么事情也干不了；但如果在门口装一个门铃，你就不必在门口等待而可以在家里去做其他的工作，朋友来了按门铃通知你，这时你才中断手中的工作去开门，这就避免了不必要的等待。而计算机也一样，例如打印文稿的操作。因为cpu传送数据的速度高，而打印机速度较慢，如果不采用中断技术，cpu将经常处于等待状态，这会使得电脑的工作效率极低。而采用了中断方式后，cpu就可以在打印的同时进行其他的工作，而只在打印机缓冲区内的当前内容打印完毕，而发出中断请求之后才予以响应，这时才暂时中断当前的工作转去执行停止打印的操作，之后再返回执行原来的程序。这样就大大地提高了计算机系统的效率。

irq中断

计算机中的中断有好几种，根据中断信号产生的来源可以分为：硬件中断和软件中断。硬件中断多由外围设备和计算机系统控制器发出，软件中断一般由软件命令产生。在硬件中断中又有“可屏蔽中断”和“不可屏蔽中断”之分。顾名思义，可屏蔽中断可以由计算机根据系统的需要来决定是否进行接收处理或是延后处理(即屏蔽)，而不可屏蔽中断便是直接激活相应的中断处理程序，它不能也不会被延误。而irq中断就是可屏蔽的硬件中断，它的全称为interrupt request 即“中断请求”。

在电脑的系统中，是由一个中断控制器8259或是8259a的芯片(现在此芯片大都集成到其他的芯片内)来对系统中每个硬件的中断进行控制。目前共有16组irq，去掉其中用来作桥接的一组irq，实际上只有15组irq可供硬件调用。而这些irq都有自己建议的配置。

分配irq中断

我们日常所用的操作系统对于irq的设置也不尽相同，所以在安装新硬件的时候，系统往往并不能自动检测正确的irq来分配给所需调用的硬件，这就会造成此硬件设备或是原来的旧硬件出现不能正常工作的现象。其实这是系统自动将该硬件的irq分配给了其他与此irq相同的硬件上，从而发生冲突使硬件不能正常工作。一般如果遇到这种情况，只要将新旧两个硬件的irq配置手动调开就可以解决了。

对于一些常用的硬件一般都有其默认的irq数值。比如声卡常常使用irq5或7。虽然这些配件使用其他的irq值大多数也能工作，但假如碰到特别“挑剔”的软件或游戏等程序，例如只能识别irq值为5或7的声卡，那么如果将它设成irq9就白费心机了。

中断的系统功能

1）实现中断响应和中断返回

当CPU收到中断请求后，能根据具体情况决定是否响应中断，如果CPU没有更急、更重要的工作，则在执行完当前指令后响应这一中断请求。CPU中断响应过程如下：首先，将断点处的PC值（即下一条应执行指令的地址）推入堆栈保留下来，这称为保护断点，由硬件自动执行。然后，将有关的寄存器内容和标志位状态推入堆栈保留下来，这称为保护现场，由用户自己编程完成。保护断点和现场后即可执行中断服务程序，执行完毕，CPU由中断服务程序返回主程序，中断返回过程如下：首先恢复原保留寄存器的内容和标志位的状态，这称为恢复现场，由用户编程完成。然后，再加返回指令RETI，RETI指令的功能是恢复PC值，使CPU返回断点，这称为恢复断点。恢复现场和断点后，CPU将继续执行原主程序，中断响应过程到此为止。

2）实现优先权排队

通常，系统中有多个中断源，当有多个中断源同时发出中断请求时，要求计算机能确定哪个中断更紧迫，以便首先响应。为此，计算机给每个中断源规定了优先级别，称为优先权。这样，当多个中断源同时发出中断请求时，优先权高的中断能先被响应，只有优先权高的中断处理结束后才能响应优先权低的中断。计算机按中断源优先权高低逐次响应的过程称优先权排队，这个过程可通过硬件电路来实现，亦可通过软件查询来实现。

3）实现中断嵌套

当CPU响应某一中断时，若有优先权高的中断源发出中断请求，则CPU能中断正在进行的中断服务程序，并保留这个程序的断点（类似于子程序嵌套），响应高级中断，高级中断处理结束以后，再继续进行被中断的中断服务程序，这个过程称为中断嵌套。如果发出新的中断请求的中断源的优先权级别与正在处理的中断源同级或更低时，CPU不会响应这个中断请求，直至正在处理的中断服务程序执行完以后才能去处理新的中断请求。