【计算机组成原理】程序中断方式是计算机系统中处理突发事件和协调多任务运行的重要机制。中断的概念指的是CPU在执行当前程序时，由于外部或内部事件的发生，暂时停止当前任务，转而处理这些事件，处理完毕后返回原来的程序继续执行。中断系统由硬件（如CPU中断机构、外设接口中断控制器）和软件（中断服务程序）共同构成。
**中断的功能**主要包括：
1. **并行处理**：允许CPU与外设同时工作，提高系统效率。
2. **故障处理**：快速响应系统故障，如电源掉电或设备异常。
3. **分时操作**：支持多道程序的运行，使得多个任务可以轮流使用CPU资源。
4. **实时控制**：对实时性要求高的任务进行及时响应。
5. **人机交互**：在用户与计算机之间建立即时反馈机制。
6. **多机通信**：协调多台计算机之间的信息交换。
**中断源**主要包括：
1. **输入/输出设备**：如键盘、打印机准备就绪或完成数据传输。
2. **数据通道**：磁盘、磁带等数据传输请求。
3. **实时时钟**：定时任务或时间间隔触发的中断。
4. **故障中断**：处理硬件或软件故障。
5. **系统中断**：程序错误、数据异常等。
**中断处理过程**涉及以下几个关键步骤：
1. **响应时机**：CPU在当前指令执行完后响应中断请求。
2. **断点保护**：保存PC及寄存器状态，以便恢复执行。
3. **中断屏蔽**：通过开/关中断控制，防止不适当的中断发生。
4. **中断服务程序**：处理中断事件的特定代码。
**程序中断方式的基本I/O接口**包括数据缓冲寄存器、忙标志、准备就绪标志、中断允许触发器、中断请求触发器和中断屏蔽触发器等，它们协同工作以确保数据传输和中断请求的正确处理。
**单级中断**中，所有中断源属于同一优先级，一旦开始处理中断，不允许其他中断打断服务程序，即便优先级更高。
**多级中断**则分为多个优先级，高优先级中断可以打断低优先级中断服务，这种机制增加了系统的灵活性和处理复杂事件的能力。分为一维和二维多级中断，前者每一级有一个中断源，后者则根据中断源数量和优先级进行更精细的划分。
中断是计算机系统中不可或缺的一部分，它使得计算机能有效地处理突发情况，提高了系统的效率和可靠性。了解中断机制对于理解和设计复杂的计算机系统至关重要。
VIP享7折，此内容立减5.97元 
