处理器与IO设备之间传递的信息包括：中断请求信号如何触发？中断请求信号在处理器与IO设备间传递的触发机制揭秘
💥 电脑突然卡 *** ，硬盘灯狂闪却点不动鼠标！ 这背后可能是 上百个中断请求在疯狂打架——CPU被硬生生“堵” *** 在响应路上！今天拆解 中断触发的暗黑逻辑，看懂设备如何用 1根信号线绑架CPU👇
🔍 自问：中断信号到底是啥？
颠覆认知：中断不是请求，而是设备对CPU的“紧急劫持”！
当打印机缺纸、网卡收到数据、甚至你按了一下键盘——
设备会瞬间拉高电压，向CPU发送 物理中断信号（硬中断），强行打断当前任务。
💡 反常识真相：
你点一次鼠标 → 触发3次中断（按下、移动、释放）！
不过话说回来… CPU凭什么听设备指挥？因为 硬件设计埋了陷阱：
主板上有根 中断请求线（IRQ），设备一通电就 *** *** 盯着它，随时准备“抢麦”🎤
⚡️ 四步撕开中断触发黑箱
✅ 第一步：设备“造反”发信号
打印机缺纸 → 内部电路拉高电压 → 向中断控制器发送高电平脉冲📡
键盘按键 → 触发机械开关闭合 → 生成5V电信号
⚠️ 避坑指南：
电平触发 vs 边沿触发 → 选错可能导致信号丢失或重复响应！
✅ 第二步：中断控制器“排雷”
设备信号直达 8259A芯片（中断调度员），这里上演三幕大戏：
屏蔽过滤：检查该设备是否被拉黑（如
IMR寄存器置1）🚫优先级PK：比对新旧中断级别（如硬盘中断>鼠标中断）🥊
信号转换：将物理信号转为数字中断号（如键盘=IRQ1）
💡 血泪案：
某游戏本啸叫 → 因USB设备中断优先级过高 → 挤占CPU给风扇调速的时间！
✅ 第三步：CPU“踩急刹”
收到中断号后，CPU三连暴击：
冻结现场：把当前程序计数器值压入堆栈📦
查表跳转：按中断号找中断向量表 → 定位服务程序地址📍
切换模式：从用户态切到内核态（获得硬件操作权）💻
⚠️ 致命陷阱：
若中断服务程序未保存寄存器 → 返回时游戏存档全乱码！
✅ 第四步：执行“擦屁股程序”
以键盘中断为例：
asm复制; 1. 读取键盘缓冲区数据IN AL, 60H; 2. 转换扫描码为ASCII码CALL KeyMap; 3. 丢给系统输入队列MOV [InputQueue], AL
结束后必须发 EOI命令给8259A，否则后续中断全锁 *** ！
🌪️ 中断的“黑暗面”：效率刺客
自问：中断不是提高效率吗？
*** 酷真相：
场景 | CPU损失 | 元凶 |
|---|---|---|
千兆网卡收包 | 每秒处理15万次中断 | 每个包触发一次中断💥 |
老旧打印机驱动 | 响应延迟200ms | 中断嵌套冲突🌀 |
USB外设过多 | 鼠标漂移 | 中断风暴挤占时钟周期⏳ |
✅ 破解方案：
合并中断：让网卡攒够10个包才发1次信号（NAPI技术）
转向轮询：高频设备如SSD，直接关闭中断改用定时查询⏱️
💡 暴论：
99%的电脑卡顿 → 都是劣质驱动乱发中断！
🚨 灵魂拷问：中断机制会被淘汰吗？
为什么50年前的设计还在用？
成本最低：1根电线+1块芯片解决所有设备通信 → 至今找不到替代品
实时性陷阱：轮询延迟不可控 → 工业控制领域不敢弃用
但反直觉的是… 多设备同时中断的具体处理机制仍是黑箱：
当键盘、硬盘、网卡在同一纳秒发信号 → 中断控制器到底先响应谁？
或许暗示硬件存在某种隐式仲裁逻辑，但厂商从未公开文档🔒