一 真题2009-22
22题. 下列选项中，能引起外部中断的事件是（）。
A. 键盘输入
B. 除数为0
C. 浮点运算下溢
D. 访存缺页
二 读题
根据选项中事件判断是否为外部中断
三 哔哔详解
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A选项：当用户在键盘上按下某个键时，键盘控制器会向CPU发送中断请求（IRQ），CPU 响应后会执行中断服务程序（ISR）。故A 正确；
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B 选项： 除数为0是内部异常，属于故障（Fault），发生在CPU运行过程中，因数学运算错误（如整数除零）而触发，不属于外部中断，故B 错误；
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C 选项：浮点运算下溢是内部异常，属于故障（Fault）。浮点运算下溢时，通常会引发异常处理机制，而不会由外部设备引发中断，故C 错误；
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D 选项：访存缺页是内部异常，属于缺页异常（Page Fault）。当程序访问的地址不在内存中，而是存储在磁盘的虚拟内存中时，会触发缺页异常，故D 错误；
四 参考答案
参考答案 A
五 考点精析
5.1 外部中断VS 内部中断
5.1.1 基本定义
| 类型 | 定义 | 别名 | 同步性 |
|---|---|---|---|
| 外部中断（External Interrupt） | 由 CPU 外部硬件设备 发出的中断请求 | 异步中断（Asynchronous Interrupt） | ❌ 异步（与当前指令无关） |
| 内部中断（Internal Interrupt） | 由 CPU 执行指令时检测到异常或特殊事件 引发 | 异常（Exception）、同步中断（Synchronous Interrupt） | ✅ 同步（由当前指令直接引发） |
5.1.2 区别
| 维度 | 外部中断 | 内部中断 |
|---|---|---|
| 来源 | 外设（键盘、磁盘、网卡、定时器等） | CPU 内部（ALU、FPU、MMU 等） |
| 触发时机 | 任意时刻（与指令执行无关） | 仅在执行特定指令时 |
| 可预测性 | 不可预测（异步） | 可重现（同步） |
| 是否可屏蔽 | 通常可屏蔽（通过 IF 标志位） | 大多不可屏蔽（如除零、缺页） |
| 典型用途 | 通知 CPU 外设就绪 | 处理错误、系统调用、虚拟内存 |
| 响应延迟 | 可能有延迟（需等当前指令结束） | 立即响应（在指令边界） |
5.1.3 发生概率分析
| 中断类型 | 发生频率 | 说明 |
|---|---|---|
| 外部中断 | ⭐⭐⭐⭐☆（高） | - 定时器中断：每毫秒一次（1000 Hz） - 网络/磁盘 I/O：频繁但间歇 - 键盘/鼠标：低频但常见 |
| 内部中断 | ⭐⭐☆☆☆（中低） | - 系统调用（陷阱）：高频（每个 syscall 触发） - 缺页中断：程序启动初期高频，之后降低 - 算术异常（除零等）：极低（程序 bug） - 非法指令：罕见 |
5.1.4 常见场景
外部中断
| 场景 | 说明 |
|---|---|
| 键盘按下 | 键盘控制器发送 IRQ1 中断 |
| 鼠标移动 | 鼠标控制器触发中断 |
| 磁盘 I/O 完成 | 硬盘 DMA 传输完毕，发中断通知 CPU |
| 网络数据到达 | 网卡收到包，触发中断 |
| 定时器到期 | 系统时钟芯片每 1ms 发一次中断（用于调度、计时） |
| 电源故障 | UPS 检测到掉电，发 NMI（不可屏蔽中断） |
内部中断
| 子类 | 场景 | 示例 |
|---|---|---|
| 陷阱（Trap） （故意、用于服务） | 系统调用 | int 0x80（Linux x86） syscall 指令 |
| 故障（Fault） （可恢复，返回重试） | 缺页中断 | 访问未加载的虚拟页 （MMU 触发） |
| TLB miss | 页表项不在 TLB 中（部分架构视为中断） | |
| 终止（Abort） （不可恢复） | 除数为零 | div eax, 0 |
| 非法指令 | 执行未定义的操作码 | |
| 权限违规 | 用户态程序执行特权指令 | |
| 浮点异常 | 下溢、上溢、无效操作 |
5.1.5 常考易混淆点
| 误区 | 正确认知 |
|---|---|
| "缺页是外部中断" | ❌ 缺页由 MMU 在访存时检测，属内部中断（故障） |
| "系统调用是外部中断" | ❌ 是程序员主动触发的内部中断（陷阱） |
| "所有中断都可屏蔽" | ❌ NMI（如硬件故障）、内部异常通常不可屏蔽 |
| "外部中断更紧急" | ❌ 优先级由中断控制器决定，NMI > 外部 > 内部（通常） |
六 考点跟踪
暂无
说明 ：本文内容基于公开资料整理，参考了包括但不限于《数据结构》（严蔚敏）、《计算机操作系统》（汤小丹）、《计算机网络》（谢希仁）、《计算机组成原理》（唐朔飞）等国内高校经典教材，以及其他国际权威著作。同时，借鉴了王道、天勤、启航等机构出版的计算机专业考研辅导系列丛书 中的知识体系框架与典型题型分析思路。文中所有观点、例题解析及文字表述均为作者结合自身理解进行的归纳与重述，未直接复制任何出版物原文。内容仅用于学习交流，若有引用不当或疏漏之处，敬请指正。