中斷裝置和中斷處理程序統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。中斷系統(tǒng)是計算機的重要組成部分。實時控制、故障自動處理、計算機與外圍設備間的數(shù)據(jù)傳送往往采用中斷系統(tǒng)。中斷系統(tǒng)的應用大大提高了計算機效率。不同的計算機其硬件結構和軟件指令是不完全相同的，因此，中斷系統(tǒng)也是不相同的。計算機的中斷系統(tǒng)能夠加強CPU對多任務事件的處理能力。中斷機制是現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中的基礎設施之一，它在系統(tǒng)中起著通信網(wǎng)絡作用，以協(xié)調系統(tǒng)對各種外部事件的響應和處理。中斷是實現(xiàn)多道程序設計的必要條件。 中斷是CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個事件作出的一種反應。 引起中斷的事件稱為中斷源。中斷源向CPU提出處理的請求稱為中斷請求。發(fā)生中斷時被打斷程序的暫停點成為斷點。CPU暫?，F(xiàn)行程序而轉為響應中斷請求的過程稱為中斷響應。處理中斷源的程序稱為中斷處理程序。CPU執(zhí)行有關的中斷處理程序稱為中斷處理。而返回斷點的過程稱為中斷返回。中斷的實現(xiàn)由實行軟件和硬件綜合完成，硬件部分叫做硬件裝置，軟件部分稱為軟件處理程序。
響應和返回當CPU收到中斷請求后，能根據(jù)具體情況決定是否響應中斷，如果CPU沒有更急、更重要的工作，則在執(zhí)行完當前指令后響應這一中斷請求。CPU中斷響應過程如下：首先，將斷點處的PC值(即下一條應執(zhí)行指令的地址)推入堆棧保留下來，這稱為保護斷點，由硬件自動執(zhí)行。然后，將有關的寄存器內容和標志位狀態(tài)推入堆棧保留下來，這稱為保護現(xiàn)場，由用戶自己編程完成。保護斷點和現(xiàn)場后即可執(zhí)行中斷服務程序，執(zhí)行完畢，CPU由中斷服務程序返回主程序，中斷返回過程如下：首先恢復原保留寄存器的內容和標志位的狀態(tài)，這稱為恢復現(xiàn)場，由用戶編程完成。然后，再加返回指令RETI，RETI指令的功能是恢復PC值，使CPU返回斷點，這稱為恢復斷點?；謴同F(xiàn)場和斷點后，CPU將繼續(xù)執(zhí)行原主程序，中斷響應過程到此為止。
優(yōu)先權排隊通常，系統(tǒng)中有多個中斷源，當有多個中斷源同時發(fā)出中斷請求時，要求計算機能確定哪個中斷更緊迫，以便首先響應。為此，計算機給每個中斷源規(guī)定了優(yōu)先級別，稱為優(yōu)先權。這樣，當多個中斷源同時發(fā)出中斷請求時，優(yōu)先權高的中斷能先被響應，只有優(yōu)先權高的中斷處理結束后才能響應優(yōu)先權低的中斷。計算機按中斷源優(yōu)先權高低逐次響應的過程稱優(yōu)先權排隊，這個過程可通過硬件電路來實現(xiàn)，亦可通過軟件查詢來實現(xiàn)。
中斷嵌套當CPU響應某一中斷時，若有優(yōu)先權高的中斷源發(fā)出中斷請求，則CPU能中斷正在進行的中斷服務程序，并保留這個程序的斷點(類似于子程序嵌套)，響應高級中斷，高級中斷處理結束以后，再繼續(xù)進行被中斷的中斷服務程序，這個過程稱為中斷嵌套。如果發(fā)出新的中斷請求的中斷源的優(yōu)先權級別與正在處理的中斷源同級或更低時，CPU不會響應這個中斷請求，直至正在處理的中斷服務程序執(zhí)行完以后才能去處理新的中斷請求。
中斷源是指能夠引起中斷的原因。一臺處理機可能有很多中斷源,但按其性質和處理方法,大致可分為如下五類。① 機器故障中斷。② 程序性中斷?，F(xiàn)行程序本身的異常事件引起的，可分為以下三種：一是程序性錯誤，例如指令或操作數(shù)的地址邊界錯，非法操作碼和除數(shù)為零等;二是產(chǎn)生特殊的運算結果，例如定點溢出;三是程序出現(xiàn)某些預先確定要跟蹤的事件，跟蹤操作主要用于程序調試。有些機器把程序性中斷稱為“異?！?，不稱為中斷。③ 輸入-輸出設備中斷。④ 外中斷。來自控制臺中斷開關、計時器、時鐘或其他設備，這類中斷的處理較簡單，實時性強。⑤ 調用管理程序。用戶程序利用專用指令“調用管理程序”發(fā)中斷請求，是用戶程序和操作系統(tǒng)之間的聯(lián)系橋梁。
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