CPU内部中断：INT指令与中断源解析

中断技术是计算机系统中一种关键的设计机制，用于解决CPU与外设速度不匹配的问题，提升系统的效率和实时性。本文主要聚焦于内部中断这一类别，特别是INT N指令中断，它是由CPU内部触发的中断，而非外部请求。 内部中断包括三种类型：INT N指令中断。这种中断是在执行特定的INT指令（如INT 21H、INT 10H等）时产生，由于N是一字节的编号，所以INT N指令实际上是由两个字节构成的。通过这种方式，CPU可以在程序执行过程中响应这些中断，比如在A/D转换完成时，中断允许CPU暂时停止当前任务，处理A/D转换的结果，然后再恢复执行。 中断的好处主要体现在以下几个方面： 1. **并行工作**：中断技术使得CPU可以分时处理内部任务和外设请求，提高了CPU与外设的协同工作效率，实现了某种程度上的并行操作，从而极大地提升了计算机的总体性能。 2. **实时处理**：在实时应用中，中断允许系统在任何时间点对突发的事件作出快速响应，比如在数据采集或控制流程中，中断可以确保即时的数据处理，这是查询方式无法比拟的。 3. **故障管理**：中断系统还能处理计算机运行中的各种异常情况，如错误检测、电源故障等，帮助系统在故障发生时自动保存状态并恢复，提高系统的鲁棒性和稳定性。 中断源则根据其触发原因分为： - **外设中断**：来自诸如键盘、打印机等输入输出设备，以及数据通道中断源，如磁盘和磁带等。 - **定时中断**：利用外部定时/计数器（如8253）实现精确的时间控制，避免CPU被长时间占用，提高CPU的利用率。 - **故障中断**：例如奇偶校验错误、电源丢失等，这时中断用于保存系统状态，以便在恢复供电后能够正确地从断点继续执行。 内部中断是计算机系统设计中的重要组成部分，通过灵活的中断管理，系统能够高效地处理各种内外部事件，确保计算机在复杂多变的应用环境中保持稳定性和性能。