中断机制的诞生

早期没有操作系统的时候运行程序只能按顺序一个一个来，内存里最多只能有一个程序运行，这样资源利用率很低。为了解决这个问题，人们发明了操作系统，自动管理计算机，引入“中断”机制，实现了多道程序并发执行

本质：发生中断就意味着需要操作系统介入，开展管理工作

概念和作用

中断直观感觉是一个核心态开启的开关
1.当中断发生时，cpu立即进入核心态
2.当中断发生后，当即运行的进行暂停运行，并由操作系统内核对中断进行处理
3.对不同的中断信号，会进行不同的处理

-发生了中断，就意味着需要操作系统介入，开展管理工作。由于操作系统的管理工作（比如进程切换、分配IO设备）需要特权指令，因此CPU要从用户态转为核心态。中断可以使CPU从用户态切换为核心态，使操作系统获得计算机的控制权。有了中断，才能实现多道程序并发执行。

用户态 -> 核心态 是通过中断实现的，且中断是唯一途径

核心态 -> 用户态 是通过执行一个特权指令，将程序状态字（PSW）的标志位设置为“用户态”

中断的分类

（图片来源于王道考研视频）

内中断和外中断，区别在于是否信号的来源是cpu内部还是外部，如果是内部，与当前执行的指令有关，就是内中断，反之，是外中断

外中断的处理过程

比如用户通过键盘输了一个字符，会触发外中断

step1:执行完每个指令之后，CPU都要检查当前是否有外部中断信号
step2:如果检查到外部中断信号，则需要保护被中断进程的CPU环境（如程序状态字PSW、程序计数器PC、各种通用寄存器），就像玩游戏玩到一半存档
step3:根据中断信号类型转入相应的中断处理程序
step4:恢复原进程的CPU环境并退出中断，返回原进程继续往下执行

参考资料

本文内容参考了B站王道计算机考研视频