那些突然想到的问题---关于电脑里中断是怎样的

中断计组老师讲过，操作系统老师也讲过，但是感觉还是很少的一部分，作为操作系统和底层硬件都非常重要的机制，我觉得不应该仅仅只有一些，所以我去搜集了一部分资料，果然这部分十分复杂

目录

什么是中断

时钟中断

以鼠标中断为例，解释硬件中断的过程

其他硬件中断

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什么是中断

中断服务程序（Interrupt Service Routine，ISR）是操作系统中用于处理中断的一段代码，其代码结构和实现方式取决于具体的中断类型和操作系统。一般来说，中断服务程序包括：

1. 中断处理程序的入口：中断请求信号到达CPU后，CPU会跳转到中断处理程序的入口处，开始执行中断处理程序。

2. 保存CPU状态：中断处理程序在执行前需要保存当前CPU的状态，包括程序计数器、堆栈指针、寄存器等。这些状态信息通常被保存在堆栈中。

3. 中断处理程序的具体实现：中断处理程序的具体实现取决于中断类型和操作系统。例如，对于时钟中断，中断处理程序可能需要更新系统时间、进行进程调度等。

4. 恢复CPU状态：中断处理程序执行完毕后，需要恢复之前保存的CPU状态，包括程序计数器、堆栈指针、寄存器等。

5. 返回到中断请求处：中断处理程序执行完毕后，CPU会返回到中断请求处，继续执行之前的程序。

时钟中断

时钟中断是操作系统中最常见的中断类型，它用于定时器、进程调度等重要功能。时钟中断是一种周期性中断，它由计算机系统中的时钟电路产生。时钟中断的目的是让操作系统能够在一定的时间间隔内执行某些操作，例如更新系统时间、轮询外设等。

时钟中断的过程：

1.时钟中断是由计算机硬件定时器产生的，定时器会定期产生一个中断请求信号。

2.当中断请求信号到达CPU时，CPU会立即停止当前正在执行的程序并保存当前的CPU状态。

3.然后CPU会跳转到操作系统内核的中断处理程序中，这个程序是预先写好的，用于处理各种类型的中断。

4.在中断处理程序中，操作系统会根据具体情况进行不同的处理，比如进行进程调度、更新时钟、响应用户输入等。

5.中断处理程序执行完毕后，CPU会恢复之前的状态并继续执行之前的程序。

时钟中断是一种非常重要的机制，它可以确保操作系统能够及时地响应各种事件，并且保证系统的稳定性和可靠性。

以鼠标中断为例，解释硬件中断的过程

鼠标中断是指当鼠标发生某些事件时，操作系统会产生一个中断请求，以通知CPU执行相应的中断处理程序。下面是鼠标中断的详细过程：

1. 鼠标中断是由鼠标事件触发的，例如点击、移动、滚动等。

2. 当鼠标事件发生时，鼠标硬件会向计算机发送一个中断请求信号。

3. CPU接收到中断请求信号之后，会立即停止当前正在执行的程序，并将当前的CPU状态保存到内存中。

4. CPU会跳转到操作系统内核的鼠标中断处理程序中，该程序会读取鼠标硬件产生的中断请求信号，以确定鼠标事件的类型和位置。

5. 操作系统会根据鼠标事件的类型和位置，执行相应的操作，例如移动光标、选择文本、打开菜单等。

6. 鼠标中断处理程序执行完毕后，CPU会恢复之前的状态并继续执行之前的程序。

总之，鼠标中断是一种非常重要的机制，它可以让操作系统及时响应鼠标事件，从而提高用户的交互体验。

其他硬件中断

1. 键盘中断：当用户按下键盘上的键时，键盘控制器会向CPU发送一个中断请求，以便操作系统能够响应用户的输入。

2. 鼠标中断：当用户移动鼠标或点击鼠标按钮时，鼠标控制器会向CPU发送一个中断请求，以便操作系统能够响应用户的输入。

3. 网络中断：当网络接口卡接收到数据包时，它会向CPU发送一个中断请求，以便操作系统能够处理接收到的数据。

4. 硬盘中断：当硬盘控制器完成读取或写入操作时，它会向CPU发送一个中断请求，以便操作系统能够处理数据。

5. 触摸屏中断：当用户在触摸屏上触摸时，触摸屏控制器会向CPU发送一个中断请求，以便操作系统能够响应用户的输入。

总之，硬件中断是计算机系统中的重要机制，它们使操作系统能够响应外部事件和设备状态的变化。不同类型的硬件中断有不同的目的和工作方式，但它们都是通过向CPU发送中断请求来触发中断处理程序的执行。