中断是一种异步的事件通知机制，它允许硬件设备或软件程序在需要时打断CPU正在执行的当前任务，转而处理紧急事件。当一个设备（如键盘、鼠标、传感器等）产生中断信号时，CPU会暂停当前程序的执行，保存当前的执行状态（包括程序计数器、寄存器值等），然后跳转到预先设定好的中断处理程序。中断处理程序负责处理引发中断的事件，例如读取键盘输入、响应传感器数据变化等。处理完成后，CPU会恢复之前保存的执行状态，继续执行被中断的程序。这种机制就像是生活中的紧急警报，一旦触发，所有常规事务都要暂时搁置，优先处理紧急情况。
在实时系统中，外部事件的发生往往是不可预测的，而且需要及时处理。以工业自动化生产线为例，生产线上的传感器会实时监测设备的运行状态，如温度、压力、转速等参数。一旦某个参数超出正常范围，传感器会立即向CPU发送中断请求。CPU在接收到中断信号后，能够迅速响应，调用相应的中断处理程序，采取紧急措施，如调整设备运行参数、发出警报或停机等，从而避免生产事故的发生。如果没有中断机制，CPU可能需要不断地查询传感器状态，这不仅浪费大量的CPU资源，还可能导致响应延迟，无法及时处理突发情况。
实时系统通常需要同时处理多个任务，并且每个任务都有严格的时间要求。中断机制可以根据任务的优先级来安排处理顺序。高优先级的任务可以通过中断方式优先得到处理，确保其在规定的时间内完成。例如，在航空航天控制系统中，飞行器的姿态控制任务具有极高的优先级。当飞行器的姿态传感器检测到姿态偏差时，会立即产生中断请求，CPU优先处理姿态调整任务，保证飞行器的飞行安全。而低优先级的任务，如数据记录、状态显示等，可以在CPU空闲时进行处理，从而实现了不同任务的合理调度，保障了整个系统的实时性。
为了确保重要事件能够得到及时处理，需要对中断进行优先级划分。不同的硬件设备或软件事件被分配不同的优先级，CPU在接收到多个中断请求时，会首先响应优先级最高的中断。例如，在一个同时包含键盘输入、硬盘读写和网络数据接收的系统中，键盘输入的中断优先级可以设置得较高，因为用户的输入需要及时响应，以提供良好的交互体验；而硬盘读写和网络数据接收的优先级可以相对较低。通过合理的优先级管理，可以避免低优先级的中断请求占用CPU资源，影响高优先级任务的处理。
中断处理程序应尽量简洁高效，以减少中断响应时间。它只负责处理最关键的任务，如读取中断源的状态、清除中断标志等，而将复杂的处理工作交给后台任务或其他线程去完成。例如，在处理网络数据接收中断时，中断处理程序可以先将接收到的数据存入缓冲区，然后通知后台线程进行数据解析和处理，这样可以快速响应下一次网络中断，提高系统的整体性能。
中断机制是实现实时处理的核心技术，它通过快速响应外部事件和合理调度任务，为系统的及时性提供了有力保障。在设计和开发实时系统时，深入理解中断原理，合理运用中断技术，是确保系统高效、稳定运行的关键。
