中断器原理

中断是计算机发展中一个重要的技术，它的出现很大程度上解放了CPU，提高了CPU的执行效率。

在中断出现之前，CPU对IO采用的是轮询的方式进行服务，这使的CPU纠结在某一个IO上，一直在等待它的响应，如果它不响应，CPU就在原地一直的等下去。这样就导致了其他IO口也在等待CPU的服务，如果某个IO出现了important or emergency affairs，CPU也抽不出身去响应这个IO。

为了解决这个纠结的问题就——>出现了中断

中断控制的主要优点是只有在IO接口需要服务时才去响应它，使得CPU很淡定的做它自己的事情，只有IO口有需求的时候才去响应它。同时中断中也设计了中断优先级，来处理一些很紧急的事件。

中断器原理

首先引出中断产生的原因，对于CPU而言，假如没有中断的概念，CPU会根据指令在内存中的存放顺序，依次取指，解码，执行通常情况下PC的值一般指向下一条需要处理的指令地址。

当程序顺序执行时，PC每次根据指令字节数增加相应的值。以32位指令解码为例，每执行一条非跳转指令的情况下一般是增加4字节。执行过程中，若遇到跳转/返回指令，则跳转/返回到对应的PC地址执行。

中断器原理

中断工作原理：计算技术里中断过程，就是主芯片的外部信号或内部信号，中断了该芯片正在执行的程序，主芯片转而处理由该信号引发的其他程序，结束后再回到中断的“断点”，继续执行原有程序。

二、什么是硬中断

显然，外围硬件发给CPU或者内存的异步信号就是硬中断信号。简言之：外设对CPU的中断

三、什么是软中断

由软件本身发给操作系统内核的中断信号，称之为软中断。通常是由硬中断处理程序或进程调度程序对操作系统内核的中断，也就是我们常说的系统调用(System Call)了。

四、硬中断与软中断之区别与联系

1、 硬中断是有外设硬件发出的，需要有中断控制器之参与。其过程是外设侦测到变化，告知中断控制器，中断控制器通过CPU或内存的中断脚通知CPU，然后硬件进行程序计数器及堆栈寄存器之现场保存工作（引发上下文切换），并根据中断向量调用硬中断处理程序进行中断处理。

2、 软中断则通常是由硬中断处理程序或者进程调度程序等软件程序发出的中断信号，无需中断控制器之参与，直接以一个CPU指令之形式指示CPU进行程序计数器及堆栈寄存器之现场保存工作(亦会引发上下文切换)，并调用相应的软中断处理程序进行中断处理(即我们通常所言之系统调用)。

3、 硬中断直接以硬件的方式引发，处理速度快。软中断以软件指令之方式适合于对响应速度要求不是特别严格的场景。

4、 硬中断通过设置CPU的屏蔽位可进行屏蔽，软中断则由于是指令之方式给出，不能屏蔽。

5、 硬中断发生后，通常会在硬中断处理程序中调用一个软中断来进行后续工作的处理。

6、 硬中断和软中断均会引起上下文切换(进程/线程之切换)，进程切换的过程是差不多的