中斷是什么？

中斷是指計算機(jī)在執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得CPU暫時中斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序（Interrupt Service Routine，ISR）。這個事件可以是由硬件設(shè)備觸發(fā)（如硬盤讀寫錯誤、打印機(jī)沒有紙等），也可以是由軟件觸發(fā)（如用戶按下Ctrl+C）。

當(dāng)發(fā)生中斷時，CPU會暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷處理程序（Interrupt Service Routine，ISR）去處理這個事件。中斷處理程序通常會保存當(dāng)前任務(wù)的上下文信息（如CPU寄存器的狀態(tài)、內(nèi)存中的數(shù)據(jù)等），然后執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理操作（如讀取數(shù)據(jù)、發(fā)送響應(yīng)等）。在中斷處理完畢后，CPU會恢復(fù)之前保存的上下文信息，并回到被中斷的任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。

中斷是一種異步的事件處理機(jī)制，可以提高系統(tǒng)的并發(fā)處理能力。在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中，中斷被廣泛應(yīng)用于處理各種硬件設(shè)備事件和軟件異常情況。

我們知道中斷的發(fā)生與處理是一個需要軟硬件交互的操作。

?關(guān)中斷：進(jìn)入不可響應(yīng)中斷請求的中斷，由硬件自動完成

?保存斷點：把當(dāng)前的程序計數(shù)器PC中的內(nèi)容保存起來，用于中斷處理結(jié)束后能繼續(xù)執(zhí)行主程序

?識別中斷源：有多個中斷源同時請求時，只能響應(yīng)最高優(yōu)先級的，因此需進(jìn)一步判斷中斷源

?保存現(xiàn)場和屏蔽字：進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，要先保存現(xiàn)場

?設(shè)置新的屏蔽字：用于改變中斷優(yōu)先級和控制中斷的產(chǎn)生

?開中斷：執(zhí)行中斷程序時，打開中斷可實現(xiàn)更高優(yōu)先級的中斷響應(yīng)，實現(xiàn)中斷嵌套

?執(zhí)行中斷服務(wù)程序：執(zhí)行中斷服務(wù)程序中的內(nèi)容

?再次關(guān)中斷：使得恢復(fù)現(xiàn)場和屏蔽字時不會被中斷打斷

?恢復(fù)現(xiàn)場和屏蔽字：使現(xiàn)場和屏蔽字恢復(fù)到中斷之前的狀態(tài)

?再次開中斷：中斷執(zhí)行完，現(xiàn)場恢復(fù)完后，可以打開中斷

?中斷返回：返回原程序繼續(xù)執(zhí)行

處理過程，會經(jīng)歷兩次的開/關(guān)中斷，也可用下圖描述

在之前我們在做嵌入式的時候，大多是關(guān)注了軟件層面，如何注冊中斷，如何設(shè)計中斷的參數(shù)，如何編寫中斷服務(wù)函數(shù)，如何將中斷服務(wù)綁定到中斷號。做linux中斷的話，這些都是定義好的，你可以去調(diào)用接口，當(dāng)然也支持自定義添加新的中斷。