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Les interruptions sont un mécanisme crucial pour améliorer les performances du processeur en permettant une manipulation efficace et rapide des événements sans interrompre l'exécution du programme principal. Voici comment:
1. Gestion efficace des ressources:
* Opérations d'E / S: Lorsqu'un processeur doit communiquer avec des périphériques comme les disques ou les cartes réseau, il peut émettre une demande d'E / S et continuer à traiter d'autres tâches. Le mécanisme d'interruption signale le CPU lorsque l'opération d'E / S est terminée, permettant au CPU de revenir à la tâche d'E / S et de traiter les résultats sans perdre de temps à attendre. Cela améliore considérablement l'utilisation du processeur, car elle peut fonctionner sur d'autres tâches pendant que l'opération d'E / S est en cours.
* temporisateurs: Les interruptions générées par les minuteries permettent au CPU d'exécuter des tâches périodiques comme la planification, les processus d'arrière-plan ou la mise à jour des horloges système. Ces tâches peuvent être gérées en arrière-plan sans interrompre l'exécution du programme principal.
2. Manipulation en temps opportun:
* Événements externes: Les interruptions permettent au CPU de réagir à des événements tels que les clics de souris, les pressions de touches ou l'arrivée des données réseau en temps réel. Sans interruptions, le processeur devrait constamment interroger pour ces événements, conduisant à des cycles de processeur gaspillés. Les interruptions permettent une réponse immédiate aux événements, améliorant la réactivité et l'expérience utilisateur.
* Erreurs et exceptions: Interrupte les erreurs de signal comme les violations d'accès à la mémoire, la division par zéro ou les défaillances du système. En gérant ces événements via des mécanismes d'interruption, le CPU peut se remettre gracieusement des erreurs et empêcher les accidents du système.
3. Réduction des frais généraux:
* Commutation de contexte: Interrupte les commutateurs de contexte de déclenchement, où le CPU enregistre l'état du programme actuel et charge l'état du gestionnaire d'interruption. Bien que la commutation de contexte ait des frais généraux, il est nettement inférieur aux frais généraux de l'interrogation constante pour les événements ou d'attendre que les opérations d'E / S se terminent.
4. Réactivité améliorée:
* Applications en temps réel: Les interruptions sont essentielles pour les applications en temps réel comme les systèmes de contrôle, le traitement multimédia et les jeux, où la réponse rapide aux événements est primordiale. En permettant au CPU de réagir rapidement aux événements, les interruptions garantissent un fonctionnement fluide et fiable de ces systèmes.
Exemple:
Imaginez un programme effectuant un calcul complexe. Sans interruptions, le CPU serait coincé en attendant l'achèvement d'une opération d'E / S lente. Cependant, avec les interruptions, le processeur peut:
1. Initier l'opération d'E / S.
2. Continuer le traitement du calcul.
3. Recevez une interruption lorsque l'opération d'E / S se termine.
4. Gérer l'opération d'E / S terminée.
5. reprendre le calcul.
Cela permet au CPU d'être très utilisé et garantit qu'aucun temps n'est perdu en attendant que l'opération d'E / S se termine.
, en substance, les interruptions permettent au CPU de gérer efficacement les ressources, de réagir rapidement et de réduire les frais généraux, ce qui entraîne une amélioration des performances et de la réactivité globales.
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