字数
1435 字
阅读时间
6 分钟
判断中断嵌套层数：
要计算一个中断系统能实现几重中断，并给出一个例子，我们可以参考中断系统的设计和实际运行过程。以下是一个清晰的解释和示例：
1. 中断优先级管理
- 一个中断系统通常会为每个中断源分配一个优先级。优先级更高的中断可以打断优先级更低的中断的执行。
2. 中断嵌套（多重中断）
- 当一个中断服务程序正在执行时，如果发生了另一个更高优先级的中断请求，CPU会暂停当前中断的处理，转去处理新的中断。待新中断处理完毕后，CPU会返回继续处理原来的中断。
3. 示例
假设一个中断系统有以下中断源和它们的优先级（数字越小，优先级越高）：
- 中断源A：优先级1
- 中断源B：优先级2
- 中断源C：优先级3
- 中断源D：优先级4
中断处理的过程如下：
- 初始状态：主程序正在运行。
- 时间T1：中断源D提出中断请求。由于没有其他中断正在处理，CPU立即响应中断源D的中断请求，并开始执行中断服务程序D。
- 时间T2（在中断服务程序D执行期间）：中断源C提出中断请求。由于中断源C的优先级高于中断源D（3 < 4），CPU暂停执行中断服务程序D，转而执行中断服务程序C。
- 时间T3（在中断服务程序C执行期间）：中断源B提出中断请求。同样地，由于中断源B的优先级高于中断源C（2 < 3），CPU暂停执行中断服务程序C，转而执行中断服务程序B。
- 时间T4（在中断服务程序B执行期间）：中断源A提出中断请求。中断源A的优先级最高（1 < 2, 1 < 3, 1 < 4），因此CPU暂停执行中断服务程序B，转而执行中断服务程序A。
- 时间T5（中断服务程序A执行完毕）：CPU返回执行被中断的中断服务程序B。
- 时间T6（中断服务程序B执行完毕）：CPU返回执行被中断的中断服务程序C。
- 时间T7（中断服务程序C执行完毕）：CPU返回执行被中断的中断服务程序D。
- 时间T8（中断服务程序D执行完毕）：CPU返回主程序继续执行。
4. 总结
- 在这个例子中，中断系统实现了4重中断（从优先级最低的中断源D到优先级最高的中断源A）。
- 实际的中断系统可能会根据具体的设计和实现，支持更多或更少的重中断。
在给出的例子中，我们可以在每个时间点判断当前的中断嵌套层级，即几重中断。以下是在各个时间点判断几重中断的标注：
时间点与几重中断的判断(更直观)
时间T1：中断源D提出中断请求，CPU开始执行中断服务程序D。
- 判断：此时为1重中断，因为只有中断源D的中断服务程序在执行。
时间T2：在中断服务程序D执行期间，中断源C提出中断请求，CPU开始执行中断服务程序C。
- 判断：此时为2重中断，因为中断源D的中断服务程序被中断，同时开始执行中断源C的中断服务程序。
时间T3：在中断服务程序C执行期间，中断源B提出中断请求，CPU开始执行中断服务程序B。
- 判断：此时为3重中断，中断服务程序D和C被中断，同时开始执行中断源B的中断服务程序。
时间T4：在中断服务程序B执行期间，中断源A提出中断请求，CPU开始执行中断服务程序A。
- 判断：此时为4重中断，因为中断服务程序D、C和B均被中断，同时开始执行最高优先级的中断源A的中断服务程序。
时间T5至时间T8：中断服务程序A、B、C、D依次执行完毕，CPU逐步返回并继续执行前一个被中断的中断服务程序，直至所有中断服务程序执行完成并返回主程序。
- 判断：在这些时间点，随着每个中断服务程序的完成，中断嵌套层级逐渐减少，从4重中断减少到3重、2重、1重，最终返回到无中断状态。
总结
通过在每个中断请求发生的时间点观察当前正在执行的中断服务程序数量，我们可以判断出当前的中断嵌套层级，即几重中断。在上面的例子中，最高达到了4重中断，即在时间T4时，有四个中断服务程序（D、C、B和A）依次被嵌套执行。
贡献者
freeway348