操作系统的中断

中断机制的产生

早期计算机各个程序只能串行执行、系统资源利用低。为了解决上述问题，人们就发明了操作系统，引入了中断机制，实现了多道程序的并发执行，提高了系统资源的利用率。
中断是多程序并发执行的前提条件。

以两个进程并发运行为例，进程1在用户态运行了一段时间后，CPU会接收到计时部件（操作系统内核的时钟管理部件）发出的中断信号，表示进程1已经用完了一个时间片，CPU会切换到核心态，把CPU的使用权限交还给操作系统，操作系统内核就会对刚才的中断进行处理，操作系统知道进程1的时间片用完，就需要切换进程，在完成切换进程的一系列工作后，操作系统又会将CPU的使用权交还给用户进程。

从上面过程可以看出：

  (1) 当中断发生时，CPU立即进入核心态。
  (2) 当中断发生后，当前运行的进程暂停运行，并由操作系统内核对中断进程处理。
  (3) 对于不同的中断信号，会进行不同的处理。

中断的本质

  中断的本质：发生中断就意味着需要操作系统介入，开展管理工作。
  当发生了中断，就意味着需要操作系统的介入，开展管理工作。由于操作系统的管理工作（如进程切换、分配IO设备）需要使用特权指令，因此CPU要从用户态转换为核心态。中断就可以使CPU从用户态转换为核心态，使操作系统获得计算机的控制权。因此，有了中断，才能实现多道程序并发执行。
  用户态到核心态的转换就是通过中断机制实现的，并且中断是唯一途径。
  核心态到用户态的切换时通过执行一个特权指令，将程序状态字（PSW）标志位设置为用户态。