Avbrudd er en avgjørende mekanisme for å forbedre CPU -ytelsen ved å muliggjøre effektiv og rettidig håndtering av hendelser uten å avbryte utførelsen av hovedprogrammet. Slik er det:

1. Effektiv ressursstyring:

* I/O -operasjoner: Når en CPU trenger å kommunisere med periferiutstyr som disker eller nettverkskort, kan den utstede en I/O -forespørsel og deretter fortsette å behandle andre oppgaver. Avbruddsmekanismen signaliserer CPU når I/O -operasjonen er fullført, slik at CPU kan bytte tilbake til I/O -oppgaven og behandle resultatene uten å kaste bort tid på å vente. Dette forbedrer CPU -utnyttelsen betydelig, da det kan fungere på andre oppgaver mens I/O -operasjonen pågår.

* tidtakere: Avbrudd generert av tidtakere lar CPU utføre periodiske oppgaver som planlegging, bakgrunnsprosesser eller oppdatering av systemklokker. Disse oppgavene kan styres i bakgrunnen uten å avbryte utførelsen av primærprogrammet.

2. Rettidig hendelseshåndtering:

* Eksterne hendelser: Avbrudd lar CPU reagere på hendelser som museklikk, nøkkelpresser eller nettverksdata ankomst i sanntid. Uten avbrudd vil CPU konstant avstemning for disse hendelsene, noe som fører til bortkastede CPU -sykluser. Avbrudd gir øyeblikkelig respons på hendelser, forbedring av respons og brukeropplevelse.

* Feil og unntak: Avbryter signalfeil som brudd på minnetilgang, deling av null eller systemfeil. Ved å håndtere disse hendelsene gjennom avbruddsmekanismer, kan CPU grasiøst komme seg etter feil og forhindre systemulykker.

3. Redusert overhead:

* Kontekstbytte: Avbryter trigger -kontekstbrytere, der CPU lagrer det nåværende programmets tilstand og laster tilstanden til avbrytelsesbehandleren. Mens kontekstbytte har noe overhead, er det betydelig mindre enn overhead for stadig polling for arrangementer eller venter på at I/O -operasjonene skal fullføres.

4. Forbedret respons:

* sanntidsapplikasjoner: Avbrudd er kritiske for sanntidsapplikasjoner som kontrollsystemer, multimediabehandling og spill, der rettidig respons på hendelser er avgjørende. Ved å la CPU reagere omgående på hendelser, sikrer avbrytelser jevn og pålitelig drift av disse systemene.

Eksempel:

Se for deg et program som utfører en kompleks beregning. Uten avbrudd ville CPU sitte fast og vente på fullføringen av en langsom I/O -operasjon. Imidlertid kan CPU -ene med avbrudd:

1. Start I/O -operasjonen.

2. Fortsett å behandle beregningen.

3. Motta et avbrudd når I/O -operasjonen er fullført.

4. Håndter den fullførte I/O -operasjonen.

5. Fortsett beregningen.

Dette gjør at CPU kan brukes sterkt og sikrer at ingen tid er bortkastet og venter på at I/O -operasjonen skal fullføres.

I hovedsak avbryter CPU å administrere ressurser effektivt, svare på hendelser omgående og redusere overhead, til slutt føre til forbedret generell ytelse og respons.