11.4 外围设备的中断请求

1. IRQ概念：IRQ（Interrupt Request）即中断请求，用于暂停当前正在运行的程序，并跳转到其他程序运行，是硬件控制中的必要机制，称为中断处理。
2. 中断处理示例：中断处理类似于处理文档时接到电话，电话相当于中断处理。在中断处理开始到中断处理程序运行结束前，被中断的主程序处理会停止，中断处理结束后，处理会返回主程序继续。
3. 中断请求与处理实施主体：连接外围设备的I/O控制器实施中断请求，CPU负责实施中断处理程序。外围设备的中断请求使用不同于I/O端口的编号，即中断编号，可在控制面板查看设备属性获取，如软盘驱动器的IRQ值为06，表示用06号识别其发出的中断请求，操作系统及BIOS提供响应中断编号的中断处理程序。
4. 多个中断请求处理：当多个外围设备同时进行中断请求时，在I/O控制器和CPU间加入中断控制器IC进行缓冲，它将多个外围设备的中断请求有序传递给CPU。
5. CPU中断处理流程：CPU接收中断控制器的中断请求后，中断当前主程序，切换到中断处理程序。中断处理程序首先将CPU所有寄存器数值保存到内存栈中，完成外围设备输入输出后，将栈中数值还原到CPU寄存器，继续主程序处理。若CPU寄存器数值未还原，会影响主程序运行，甚至导致程序意外停止或运行异常，所以中断请求完毕后需将寄存器数值还原到中断前状态，以保证主程序正常继续。