计算机组成原理-程序中断方式完整流程

程序中断方式完整流程

首先CPU通过执行IO指令来启动外部设备，此时外部设备可以开始做准备工作了（准备CPU想要的数据或者信息），在外部设备准备过程中，CPU可以继续执行原程序的内容
当IO设备完成工作后，会给CPU发送一个中断请求表示自己准备工作已经完成，此时对应刚刚执行完的指令为K，当中断处理完返回到K+1的指令

中断处理程序中还包括让其IO设备继续恢复工作（例如要输出n个字符时，此时如果是一个一个字符发起中断，那么中断处理程序还需恢复IO设备的工作或者说继续执行之前的IO指令，因为它还没执行完），及让外设准备下一个数据

例题

CPI是clock per instruction，是每条指令需要的平均时钟周期

中断响应其实可以理解为中断隐指令，可以理解为CPU为响应中断做的一些关于准备要执行中断处理程序的准备工作

此时先要启动D工作，然后到D将字符送入IO端口，然后再申请中断，接着中断响应，然后进行中断服务程序

小结

程序中断方式的完整流程主要包括以下几个步骤：

1. 中断源发出中断请求。中断源可以是硬件设备（如键盘、鼠标、定时器等）或软件（如系统调用、异常处理等）。

2. 判断当前处理机是否允许中断和该中断源是否被屏蔽。这是为了防止不必要的中断干扰CPU的正常工作。

3. 优先权排队。如果有多个中断同时发生，需要根据预先设定的优先级来决定先处理哪一个中断。

4. 处理机执行完当前指令或当前指令无法执行完，则立即停止当前程序，保护断点地址和处理机当前状态，转入相应的中断服务程序。这是中断响应阶段，包括保存现场和跳转到中断服务程序的入口地址。

5. 执行中断服务程序。在这个阶段，CPU会对接收到的中断进行处理，比如设备驱动程序的执行、用户进程的管理等。

6. 返回原程序继续执行。中断处理完毕后，CPU会返回到原来被中断的地方，继续执行原来的程序。