
【計】 timer interruption
time; timing
【計】 clocking
【化】 timing
interrupt; sever; suspend; break; discontinue; intermit; take off
【計】 breakout; I; INT; interrupt
【醫】 break
【經】 knock off
在計算機科學領域,"定時中斷"(英文:Timer Interrupt)指由硬件計時器周期性或預設時間點觸發的中斷信號,用于實現時間相關的系統功能。其核心機制與作用如下:
硬件觸發機制
系統時鐘或獨立計時器芯片(如Intel 8253/8254 PIT)按預設間隔生成中斷請求(IRQ),強制CPU暫停當前任務,轉而執行中斷服務程式(ISR)。
來源:計算機體系結構标準教材(如《Computer Organization and Design》)
中英術語對照
時間片調度基礎
操作系統通過定時中斷實現進程調度。例如,Linux内核默認每1ms(HZ=1000)觸發一次中斷,觸發調度器重新分配CPU時間片。
公式表達調度周期:
$$ T_{text{slice}} = frac{1}{text{HZ}} $$
來源:Linux内核文檔(kernel.org)
多任務同步
實時操作系統(RTOS)依賴高精度定時中斷協調任務,如FreeRTOS使用SysTick定時器保障任務切換時效性。
來源:IEEE實時系統标準(IEEE 1003.1)
操作系統核心功能
嵌入式系統關鍵控制
來源:嵌入式系統經典文獻(如《Real-Time Embedded Systems》)
Hennessy & Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach (計時器硬件設計)
Andrew S. Tanenbaum, Modern Operating Systems (中斷調度章節)
IEEE Std 1003.1-2017 (實時操作系統規範)
注:因未搜索到可直接引用的線上資源,本文依據計算機科學經典著作及行業标準歸納核心定義。建議通過IEEE Xplore或ACM Digital Library獲取完整技術細節。
“定時中斷”是計算機系統或嵌入式系統中的一種機制,指通過硬件或軟件預設一個時間間隔,當到達該時間點時,系統會暫停當前任務,轉而執行特定的中斷處理程式。其核心作用包括周期性任務調度、實時響應、資源管理等方面。
硬件與軟件實現
硬件定時中斷由時鐘芯片或微控制器的定時器模塊觸發(例如STM32的TIM模塊),軟件則通過系統調用(如Linux的setitimer
)實現。硬件中斷精度更高,適用于實時系統。
工作流程
典型應用場景
在Arduino開發中,使用Timer1
庫設置定時中斷:
#include <TimerOne.h>
void setup() {
Timer1.initialize(1000000); // 1秒周期
Timer1.attachInterrupt(blinkLED); // 綁定中斷函數
}
void blinkLED() {
digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN)); // 每秒翻轉LED狀态
}
此代碼通過定時中斷實現了LED燈的周期性閃爍。
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