中断:内中断(异常)与外中断(中断)
**中断**
在计算机系统中,中断是一种特殊的事件,它可以暂时停止正在执行的程序或任务,让系统处理其他紧急事务。根据中断的来源,我们可以将其分为两类:内中断(异常)和外中断(中断)。
**1. 内中断(异常)**
内中断是由计算机自身产生的,通常是由于某种错误或异常情况引起的。例如:
* **除数为零的错误**:当程序试图执行除法运算,但除数为零时,系统会产生一个除数为零的错误。
* **栈溢出的错误**:当程序试图在栈中存储数据,但栈空间不足时,系统会产生一个栈溢出的错误。
* **页面故障的错误**:当程序试图访问一个不存在的内存页时,系统会产生一个页面故障的错误。
这些异常情况通常是由编程错误或硬件问题引起的。系统通过中断机制来处理这些异常情况,以保证计算机的稳定性和安全性。
**2. 外中断(中断)**
外中断是由外部事件引起的,例如:
* **键盘输入**:当用户按下一个键时,系统会产生一个键盘输入的中断。
* **鼠标移动**:当用户移动鼠标时,系统会产生一个鼠标移动的中断。
* **硬件设备事件**:当硬件设备发生某种事件时,例如打印机完成打印任务或磁盘完成读写操作,系统会产生一个硬件设备事件的中断。
这些外部事件通常是由用户交互或硬件设备引起的。系统通过中断机制来处理这些事件,以保证计算机的响应性和实时性。
**中断处理**
当系统接收到一个中断信号时,它会暂时停止正在执行的程序或任务,让系统处理其他紧急事务。在中断处理过程中,系统通常会:
* **保存当前状态**:将当前程序或任务的状态保存起来,以便在中断结束后恢复。
* **处理中断事件**:根据中断类型和来源,系统会执行相应的处理逻辑。
* **恢复原来的状态**:当中断处理完成后,系统会恢复之前保存的状态,让程序或任务继续执行。
下面是一个简单的示例代码,演示了如何在汇编语言中实现一个中断处理函数:
assembly; 中断处理函数interrupt_handler: ;保存当前状态 pusha ; 处理中断事件 cmp al,0x20 ; 键盘输入中断 je keyboard_interrupt cmp al,0x21 ; 鼠标移动中断 je mouse_move_interrupt jmp unknown_interruptkeyboard_interrupt: ; 处理键盘输入中断 mov ah,0x02 ; 键盘输入事件类型 int0x20mouse_move_interrupt: ; 处理鼠标移动中断 mov ah,0x03 ; 鼠标移动事件类型 int0x20unknown_interrupt: ; 处理未知中断事件 mov ah,0x04 ; 未知事件类型 int0x20; 恢复原来的状态popa
在这个示例代码中,我们定义了一个中断处理函数 `interrupt_handler`,它会根据中断类型和来源执行相应的处理逻辑。我们使用汇编语言来实现这个函数,以便更好地理解中断处理过程。
**总结**
中断是一种特殊的事件,它可以暂时停止正在执行的程序或任务,让系统处理其他紧急事务。在计算机系统中,我们可以将中断分为两类:内中断(异常)和外中断(中断)。通过理解中断的来源和类型,我们可以更好地设计和实现中断处理函数,以保证计算机的稳定性和安全性。