中断的运行机制

中断机制是操作系统得以正常工作的最重要的手段，它使得OS可以捕获普通程序发出的系统功能调用，及时处理设备的中断请求，防止用户程序中破坏性的活动等。引入中断后，CPU的指令周期如下图。

中断的分类体系

1、中断可以分为强迫性中断和自愿性中断：

• 强迫性中断：正在运行的程序所不期望的，由于硬件故障或外部请求引起的

• 输入/输出(I/O)中断：主要来自外部设备通道。

• 程序性中断：运行程序中本身的中断 (如溢出,缺页中断,缺段中断,地址越界)。

• 时钟中断。

• 硬件故障。

• 自愿性中断：用户在程序中有意识安排的中断，是由于用户在编制程序时因为要求操作系统提供服务，有意使用“访管”指令或系统调用，使中断发生

• 执行I/O，创建进程，分配内存。

• 信号量操作，发送/接收消息。

2、中断还可以分为外中断和内中断：

• 外中断：来自处理机和内存外部，包括I/O中断、时钟中断等，也称中断。

• 内中断：与外中断相反，比如溢出、系统调用等，也称陷阱。

多个中断的处理

当中断过程中又发生中断，可以采用两种处理方式：

1. 顺序处理：处理一个中断时禁止中断，对任何新中断置之不理，在这期间发生的中断将保持挂起状态。

2. 按优先级分级处理：允许优先级高中断打断优先级低的中断处理过程，形成中断嵌套。

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