操作系统概念 说道：
在 I/O 期间，各种设备控制器在准备好提供服务时会引发中断。这些中断意味着
- 该输出已完成，或
- 输入数据可用，或者
- 已检测到故障。
中断是否用于表示输出已准备好或输入已完成？
如果不是，是否需要通过其他方式来表示？
答案1
您将 或 放在标题中是件好事，因为答案是肯定的。
也就是说，确切的答案取决于您所询问的确切中断。我们以 SPI 端口和 DMA 为例。 SPI 是双向串行接口。
例如，DMA 中断标记所谓的水位是很常见的。当 DMA 缓冲区已满、“几乎满”（例如 3/4）、“几乎为空”（例如 1/4）以及完全为空时，您将产生中断。
对于 SPI 端口，您将拥有两个 DMA 通道。一个通道将处理来自外部设备的数据，另一个通道将处理从计算机发送到设备的数据。
因此，当输出 DMA 通道中断指示缓冲区为空时，这意味着输出已完成。当输入 DMA 通道中断指示缓冲区不为空时，这意味着输入数据可用。
答案2
该输出已完成，或
中断[也]用于表示输出已准备好吗？
是的。
考虑写入串行端口设备。该设备有一个称为 FIFO 的接收缓冲区，用于存储少量数据，例如 16 字节。
两种情况下都可能会出现中断
- 缓冲区变空，输出为完全的。这是
tcdrain()在Linux上实现的。据称“当更改影响输出的参数时应使用此功能”。例如，当您想要更改串行端口的“波特率”（频率）时，您可以使用它来等待，直到使用当前波特率传输所有缓冲数据。 - 一个字节已从缓冲区中传输出去。现在有可用空间。该设备现已准备好CPU 将另一个字节推入缓冲区。
输入数据可用，或者
中断[也]用于表示输入已完成吗？
或许。但我不确定这里有两个不同的东西，至少在我的例子中是这样。
考虑从串行端口设备读取。该设备有一个称为 FIFO 的传输缓冲区，用于存储少量数据，例如 16 字节。
当 FIFO 从输入中收集到至少一个字节时，设备会发送一个中断。例如，连接到 CPU 的线路上的电压可能会从低电压变为高电压。
CPU 可以通过从 IO 端口或 IO 内存读取来消耗缓冲区中的字节。
旁注：此类事务可能需要比从系统 RAM 读取时间更长的时间。为此，IO 设备必须在总线上插入“等待状态”。即，存在短暂的握手，其中在IO设备设置“数据就绪”位之前可能需要几个总线频率周期。当写入 IO 端口/IO 存储器时，等待状态同样适用。然而，等待状态仅用于覆盖不同设备之间的操作频率/延迟的已知差异。它们不用于等待外部输入或输出。这是因为它们阻止 CPU 继续执行任何事物别的。
因此，当输入可用时，会发出中断信号。如果您愿意，当 CPU 读入输入字节时，您可以说输入“完成”。但不需要中断来发出信号。正如不需要中断来发出内存读取完成的信号一样。
输入缓冲区已满的情况实际上看起来更像是错误情况 - 它表明缓冲区溢出。该情况确实可能被设备记录下来，从而允许操作系统检测到错误。但是，我认为没有理由专门针对溢出发送中断。因为当输入可用时，设备可能已经发送了中断。
答案3
当重要事件发生时，大多数现代设备确实会产生中断。
然而，中断的代价是昂贵的。它会阻止处理器当前正在执行的操作，强制其处理中断。如果你得到太多的中断，它实际上可以休息你的操作系统。我遇到过这样的问题，比如蓝牙中断太多（即每秒超过 700,000 次）。
在黑暗时代，在 Apple 2 上，你根本不会受到任何干扰。一切都是通过民意调查类型的计划完成的。您将读取 I/O 端口，并根据各个位知道是否读取新数据。例如，要从软盘加载一个字节，您将循环直到一个字节为负（设置了位 7）：
$1
LDA 0xC030
BPL $1
请注意，在英特尔处理器（可能还有其他处理器）上，中断严重过载。换句话说，无论您收到 VBL 中断、USB 端口中断还是来自全新 SSD 驱动器的中断，所有这些都可能使用中断 0x20。然后，CPU 的工作就是确定需要服务哪一个或哪些。在最后一种情况下，即多个设备引发相同的中断同时地，您必须确保它们在您返回之前都得到服务，因为您不会再收到另一个中断（即大多数设备发送一个中断信号，它们在服务之前不会重复该信号）。
更详细的一点是，在处理一个中断时，CPU 会阻止更多中断（在 Intel 处理器上为STI/ ）。CLI这意味着它可以完成当前中断的所有工作，然后最终它必须处理另一个中断。这确保了 I/O 数据处理的串行化。这就是为什么我们经常从设备获取相对少量的数据。这允许将数据放置在用户空间中，然后可以由任意数量的线程处理。在现代 CPU 上，每个特定中断都可以由单独的 CPU 处理。这允许并行处理多个中断。不过，从我到目前为止所看到的情况来看，您必须提前决定哪个 CPU 将处理哪个中断。它不会在 CPU 之间进行“乒乓”操作。