《操作系统》

中断机制的诞生

早期的计算机各程序只能串行执行，执行完这一个才能执行下一个，所以系统资源利用率低。

为了解决上述问题，人们发明了操作系统（作为计算机的管理者)，引入中断机制，实现了多道程序并发执行本质:发生中断就意味着需要操作系统介入，开展管理工作。

中断的概念和作用

1．当中断发生时，CPU立即进入核心态

2．当中断发生后，当前运行的进程暂停运行，并由操作系统内核对中断进行处理

3．对于不同的中断信号，会进行不同的处理

发生了中断，就意味着需要操作系统介入，开展管理工作。由于操作系统的管理工作（比如进程切换、分配I/o设备等）需要使用特权指令，因此CPU要从用户态转为核心态。中断可以使CPU从用户态切换为核心态，使操作系统获得计算机的控制权。有了中断，才能实现多道程序并发执行。

用户态、核心态之间的切换是怎么实现的?

“用户态→核心态”是通过中断实现的。并且中断是唯一途径。

“核心态→用户态”的切换是通过执行一个特权指令，将程序状态字(PSW）的标志位设置为“用户态”

中断的分类

Step 1:执行完每个指令之后，CPU都要检查当前是否有外部中断信号

Step 2:如果检测到外部中断信号，则需要保护被中断进程的CPU环境（如程序状态字PSw、程序计数器PC、各种通用寄存器)

Step 3:根据中断信号类型转入相应的中断处理程序

Step 4:恢复原进程的CPU环境并退出中断，返回原进程继续往下执行

外中断的处理过程

总结