中断机制与中断延迟分析

"中断延迟-sap lumira user guide 中文" 本文档主要介绍了中断以及与之相关的概念，特别是在实时操作系统中的应用。中断是硬件提供的一种机制，用于告知CPU发生了异步事件，例如设备需要处理数据或者硬件错误。中断过程分为几个关键步骤： 1. **中断发生**：当外部设备或内部硬件触发中断时，CPU接收到信号。 2. **保存上下文**：CPU保存当前执行任务的状态，即寄存器的值，以便稍后恢复执行。 3. **跳转至中断服务子程序(ISR)**：CPU执行中断处理程序，这是一段专门处理特定中断事件的代码。 4. **中断返回**：ISR完成任务后，CPU恢复之前保存的上下文，然后继续执行原程序。在不同的系统模型中，返回的点可能不同，如后台程序、被中断的任务，或者是优先级最高的就绪任务（取决于内核类型）。 中断延迟是衡量实时系统性能的重要指标，尤其是在需要快速响应的环境中。中断延迟由两个主要部分组成： - **关中断的最长时间**：CPU关闭中断的能力，以防止在处理临界区时新中断的介入。在实时系统中，尽可能缩短此时间以减少延迟。 - **执行ISR的第一条指令的时间**：从ISR开始执行到CPU实际处理中断事件的时间。 中断延迟对系统的响应能力至关重要。长时间的关中断可能导致更高优先级的中断丢失，这在实时系统中是不可接受的。微处理器通常支持中断嵌套，即在处理一个中断时，可以响应更紧急的中断。 此外，文档还提及了一个示例，该示例是关于uCOS-II实时操作系统的使用。uCOS-II是一个广泛应用的嵌入式实时操作系统，提供了一组范例来帮助开发者快速理解和使用。在安装和配置过程中，用户需要在DOS或Windows 95环境下执行安装脚本，脚本会创建必要的文件结构和目录，便于开发者在Intel x86平台上进行开发和测试。 在嵌入式开发中，选择PC作为目标系统有其优势，例如易于测试和调试，兼容多种80x86 CPU，并且可以避免频繁的程序烧录。示例代码使用Borland C/C++编译器针对80186处理器（实模式，大模式下编译）进行编译，确保在不同类型的80x86处理器上都能运行。 通过理解中断延迟和中断处理机制，以及如何使用像uCOS-II这样的实时操作系统，开发者可以更好地优化其系统的响应时间和整体性能。