1. 异常 和 中断

异常是指任何打断处理器正常执行，并且迫使处理器进入一个由有特权的特殊指令执行的事件。
异常通常可以分成两类：同步异常和异步异常。
同步异常：由内部事件（像处理器指令运行产生的事件）引起的异常（如被零除的算术运算引发的异常）
异步异常：由外部硬件装置产生的事件引起的异常（如按下设备某个按钮产生的事件）

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中断：是指中央处理器CPU 正在处理某件事的时候，外部发生了某一事件，请求CPU 迅速处理，CPU 暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事件，处理完后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作（属于异步异常）

2. 中断硬件

外设：当外设需要请求 CPU 时，产生一个中断信号，该信号连接至中断控制器。
中断控制器：中断控制器是 CPU 众多外设中的一个，它一方面接收其他外设中断信号的输入，另一方面，它会发出中断信号给 CPU。可以通过对中断控制器编程实现对中断源的优先级、触发方式、打开和关闭源等设置操作。在 Cortex-M 系列控制器中常用的中断控制器是 NVIC（内嵌向量中断控制器 Nested Vectored Interrupt Controller）。
CPU：CPU 会响应中断源的请求，中断当前正在执行的任务，转而执行中断处理程序。NVIC 最多支持 240个中断，每个中断最多 256 个优先级。

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中断号：每个中断请求信号都会有特定的标志，使得计算机能够判断是哪个设备提出的中断请求，这个标志就是中断号
中断请求：“紧急事件”需向 CPU 提出申请，要求 CPU 暂停当前执行的任务，转而处理该“紧急事件”，这一申请过程称为中断请求
中断优先级：为使系统能够及时响应并处理所有中断，系统根据中断时间的重要性和紧迫程度，将中断源分为若干个级别，称作中断优先级
中断处理程序：当外设产生中断请求后，CPU 暂停当前的任务，转而响应中断申请，即执行中断处理程序
中断触发：中断源发出并送给 CPU 控制信号，将中断触发器置“1”，表明该中断源产生了中断，要求 CPU 去响应该中断，CPU 暂停当前任务，执行相应的中断处理程序
中断触发类型：外部中断申请通过一个物理信号发送到 NVIC，可以是电平触发或边沿触发
中断向量：中断服务程序的入口地址
中断向量表：存储中断向量的存储区，中断向量与中断号对应，中断向量在中断向量表中按照中断号顺序存储

3. 中断运行机制

(1)(3)在任务运行时发生了中断，那么中断会打断任务的运行，那么操作系统将先保存当前任务的上下文环境，转而去处理中断服务函数
(2)(4)当且仅当中断服务函数处理完的时候才恢复任务的上下文环境，继续运行任务

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(1)当中断 1 的服务函数在处理的时候发生了中断 2，由于中断 2 的优先级比中断 1 更高，所以发生了中断嵌套，那么操作系统将先保存当前中断服务函数的上下文环境，并且转向处理中断 2，当且仅当中断 2 执行完的时候(2)才能继续执行中断 1

4. 中断延迟

  中断的处理过程是：外界硬件发生了中断后，CPU 到中断处理器读取中断向量，并且查找中断向量表，找到对应的中断服务子程序（ISR）的首地址，然后跳转到对应的 ISR去做相应处理。这部分时间，我称之为：识别中断时间。
  在允许中断嵌套的实时操作系统中，中断也是基于优先级的，允许高优先级中断抢断正在处理的低优先级中断，所以，如果当前正在处理更高优先级的中断，即使此时有低优先级的中断，也系统不会立刻响应，而是等到高优先级的中断处理完之后，才会响应。而即使在不支持中断嵌套，即中断是没有优先级的，中断是不允许被中断的，所以，如果当前系统正在处理一个中断，而此时另一个中断到来了，系统也是不会立即响应的，而只是等处理完当前的中断之后，才会处理后来的中断。此部分时间，我称其为：等待中断打开时间。
  在操作系统中，很多时候我们会主动进入临界段，系统不允许当前状态被中断打断，故而在临界区发生的中断会被挂起，直到退出临界段时候打开中断。此部分时间，我称其为：关闭中断时间。
  中断延迟 = 识别中断时间 + [等待中断打开时间] + [关闭中断时间]（“[ ]”的时间是不一定都存在）
  中断延迟是指从硬件中断发生到开始执行中断处理程序第一条指令之间的这段时间。也就是：系统接收到中断信号到操作系统作出响应，并完成换到转入中断服务程序的时间。也可以简单地理解为：（外部）硬件（设备）发生中断，到系统执行中断服务子程序（ISR）的第一条指令的时间。