《汇编语言程序设计第十三章中断及中断处理程序.pptVIP

汇编语言程序设计-------朱耀庭 第13章　中断及中断处理程序 中断在计算机科学中占有十分重要的地位，是计算机科学中最基本的概念之一。如果没有中断以及中断机制的引入与应用，就不可能有计算机操作系统的出现，也就不可能有今天如此高效率的计算机。使用计算机时，操作健盘、移动鼠标之所以能够被计算机感知并且予以及时响应处理，这完全得益于计算机的中断处理。 本章将重点介绍80X86 的中断机制及中断处理程序的设计方法，同时还将介绍请求DOS、BIOS中断服务，以及调用DOS、BIOS内部功能子程序（即DOS、BIOS功能调用）的方法和用途等。 第二章 80x86实模式汇编的运行环境 13.1　中断及中断相关概念 13.1.1　中断的基本概念 在计算机系统中，引入中断的最初目的是为了提高系统的输入输出性能 随着计算机应用的发展，中断技术也应用到计算机系统的许多领域，如：多道程序、分时系统、实时处理、程序监视和跟踪等领域。 中断就是使中央处理器暂时挂起当前正在进行的工作程序，转向某紧急事件的服务与处理程序，并在执行完该服务与处理程序后，再返回到曾经被其中止和挂起的原有程序处继续完成原有工作的整个过程。 13.1.2　中断向量表 在中断发生后，中断处理程序需要对因各种原因触发的相应中断进行处理。 80X86中断系统能处理256种类型的中断，同时给每种中断安排了一个中断类型号，即0H~0FFH号中断，每种类型的中断都有相应的中断处理程序。 如何有效地管理和保存如此多的中断及其对应的中断处理程序呢？那就是利用中断向量表。 中断向量表是一个特殊的线性表，它保存着系统所有中断服务程序的入口地址。 在80X86微机系统中，该表保存的256个中断向量分别对应于256种中断类型，每个表项占4个字节，其中两个字节存放中断处理程序的段地址，另两个字节存放中断处理程序的段内偏移量，所以中断向量表为1K字节，它起止于存储器中地址0000H~3FFH处，如图13-1所示: 13.1.2　中断向量表 13.1.2　中断向量表 各个中断处理程序的入口地址在中断向量表中是按中断类型号顺序存放的，因此将中断类型号乘以4就得到对应中断向量的地址。 例如，溢出中断的中断类型号为04H，则它的中断向量的地址为04H×4=10H，内存地址从10H开始的4个字节中，10H和11H两字节中存放溢出中断程序的偏移地址，12H和13H两字节中存放溢出中断程序的段地址，在发生溢出中断时，将这个偏移地址和段地址分别取出送给寄存器IP和CS，CPU即转向溢出中断处理程序。 13.1.2　中断向量表 13.1.2　中断向量表 图13-2以DOS中断INT 20H为例，说明CPU处理各类中断的过程，该过程主要包括以下5个步骤： （1）取中断的中断类型号 （2）计算中断向量地址 （3）取出中断向量4字节单元中的内容，将其中两字节代表中断处理程序段地址的内容送入CS寄存器，两字节代表中断处理程序偏移量的内容送入IP寄存器 （4）转向相应的中断处理程序 （5）中断返回到原中断指令的下一条指令处 13.1.2　中断向量表 13.1.3　中断源及中断源的识别 在中断过程中，我们称引起紧急事务的事件为中断源 计算机系统有上百种可以发出中断请求的中断源，但最常见的中断源是：外设的输入/输出请求 例如，键盘输入引起的中断，通信端口接收信息引起的中断等 还有一些计算机内部的异常事件，例如，0作除数、奇偶校验错等 80X86的常见中断源如图13-3所示： 13.1.3　中断源及中断源的识别 13.1.3　中断源及中断源的识别 常见的中断源大致分为CPU外部产生的中断和CPU内部产生的中断。其中外部中断源包括通过NMI引脚传递的非屏蔽中断请求产生的中断和通过Intel 8259A可编程中断控制器的INTR引脚传递的由外部设备产生的中断等。CPU内部中断则包括除法出错中断、单步中断、INTO指令产生的溢出中断和程序中安排的INT n中断指令产生的中断等。 外部设备的中断通过8259A的INTR引脚给CPU传送中断信号，8259A还可以使用级联的方式增加连接的外部设备数目。如此多的中断源，CPU是如何确定INTR引脚上的中断信号是来自中断源中的哪一个呢？CPU是通过一定的查询电路来完成的。 13.1.3　中断源及中断源的识别 1.　查询中断识别法 查询中断识别法主要是软件查询法，在接受中断请求信号之后，中断识别程序逐个查询连接到系统上的每个设备。当被检查设备的中断请求触发器被置位时，中断识别程序便转向相应的中断服务程序的入口地址处。 对于中断源较多的大系统来说，查询中断花费在查询上的时间就太多了，并且还需要有附加的中断识别程序，因此多数系统采用另一种更加