2. 计算机
  3. 计算机在执行某一任务时常被某个事件中断，而转去执行另一任务。以下关于计算机中断机制的叙述，不正确的是(24)。

计算机在执行某一任务时常被某个事件中断，而转去执行另一任务。以下关于计算机中断机制的叙述，不正确的是(24)。

admin2009-05-15  15
问题 计算机在执行某一任务时常被某个事件中断，而转去执行另一任务。以下关于计算机中断机制的叙述，不正确的是(24)。
选项 A、中断机制提高了计算机的使用效率
B、中断机制使单CPU计算机可以像多CPU那样同时运行多个任务
C、中断机制使计算机的多个输入输出设备可以同时运转
D、中断机制可以使紧急任务得到优先执行
答案B
解析 当CPU执行I/O请求指令时，向I/O控制器发出相应指令后，CPU并不等待I/O控制器返回的结果，而是继续执行其他操作。此时，I/O控制器负责和外设进行通信，当数据从其数据寄存器写到外设后或者外设的数据写入其数据寄存器后，I/O控制器向 CPU发出中断请求，CPU响应中断，并进行相应的处理。注意，由于I/O控制器的数据寄存器大小有限，因而一次I/O请求往往要经过多次中断过程才能完成。由于CPU无须等待I/O控制器和外设的数据交换，因而提高了整个系统的效率。
   (1)中断的概念和分类
   顾名思义，中断就是打断CPU正在执行的工作，让CPU去处理其他更加重要或者更为紧迫的任务。发起中断的事务称为中断源，中断源包括I/O设备、实时时钟、故障源、软件中断等。中断系统使得CPU摆脱了只能按照指令顺序执行的束缚，让计算在并行性、分时操作、故障处理等方面更加强大。
   根据中断源的不同，中断可以分为内部中断和外部中断。
   内部中断是CPU内部产生的中断，在个人计算机(PC)中，内部中断又分为溢出中断、除法错中断、断点中断、软件中断及单步中断，其中可以使用软件中断实现DOS功能调用和基本BIOS调用，也可以使用单步中断实现程序的调试。
   外部中断的中断源来自于CPU之外，外部中断按照CPU的响应可以分为可屏蔽中断和非屏蔽中断。非屏蔽中断是CPU一定要响应的中断，通常是计算机发生了紧急情况(如停电等)。可屏蔽中断大多是外设和时钟中断，在计算机处理一些不应该打断的任务时，可以通过屏蔽位来不响应这些中断。
   (2)中断处理过程
   CPU收到中断请求后，如果是当前允许的中断，那么要停止正在执行的代码，并把内部寄存器入栈(保护现场)，这个过程不能被再次打断，所以在保护现场的开始要先关中断，保护完后再开中断。保护现场的过程应该尽量短，以避免错过其他中断。这个过程消耗的时间称为中断响应时间。也就是说，中断响应时间是发出中断请求到中断处理程序开始执行之间的时间差。
   然后，开始执行中断处理程序。中断处理程序常常比较简单，通常是设置一些标志位，做一些简单的数据处理，而让其他更耗时的处理在非中断程序完成。中断处理程序完成后，需要将刚才保存的现场恢复(恢复现场)，把入栈的寄存器出栈，继续执行被中断的程序。整个过程消耗的时间称为中断处理时间。当然，对于不同的中断及不同的应用，这个时间差别比较大，而且也不是一味求短，实际编写时要考虑中断处理的重要程度。现在大多数CPU都支持多级中断，即在进行中断处理程序时，还可以响应其他中断，形成中断嵌套。
   (3)中断的判断
   当有多个中断源时，每个中断源使用自身的中断请求信号线与CPU相连，这种方式适用于中断源不是很多的情况，而CPU的外部中断引脚是有限的。
   统一的中断请求，由CPU使用专门程序依次查询判断是哪个中断源的请求，通过查询的次序，可以实现中断的优先级控制。
   有一种是硬件查询法，有一个中断确认信号链或方式与I/O设备相连，某个外设发出中断请求后，中断确认信号开始在各处传递，发出中断请求的外设响应这个信号。
   总线仲裁：在这种方式中，外设需先得到总线控制权，发出中断请求，最后将设备号通过数据总线发给CPU。由总线仲裁机制决定可以发信号的外设。
   中断向量表：中断向量表是一张有不同中断处理程序入口地址的表格，用这种机制，每个中断源有不同的中断号，即中断向量，CPU收到中断信号，并根据中断号查询中断向量表，以得到该中断的处理程序的入口地址。
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