微机原理14162中断处理过程.pptVIP

* 一、CPU响应中断的条件 中断响应是指从CPU发现中断请求，中止现行程序到调出中断处理程序这一过程。 §7.2 中断的处理过程 第七章 中断 对每个中断源来说，既要能发出中断请求信号，而且能保持这个信号，直至CPU响应该请求后再将其清除。因此，每个中断源都要有一个中断请求触发器，如下图中的触发器A。 ⒈ 设置中断请求触发器 具有中断屏蔽的接口电路 §7.2 中断处理过程 一、CPU响应中断的条件 ⒉ 设置中断屏蔽触发器 中断屏蔽，是指即使某个中断源发出中断请求信号，也使该信号不起作用的措施。 设置屏蔽的目的是为了增加控制的灵活性。方法是在每个外设的接口电路中设置一个中断屏蔽触发器，用来控制其对应外设所发出的中断请求能否送到CPU，进而又可把一组屏蔽触发器(如8个)组成一个中断屏蔽寄存器端口，用输出指令来控制其状态，如上图所示触发器B 。 §7.2 中断处理过程 一、CPU响应中断的条件 ⒊ 开放CPU内部的中断允许触发器 尽管外设有中断请求，但CPU并不一定会响应。因为，在CPU内部设置了一个中断允许触发器，该触发器的状态决定CPU对外设的中断是否响应。 CPU不响应中断，称关中断(中断关闭) CPU响应中断，称开中断(中断开放) 中断允许触发器 0 1 §7.2 中断处理过程 一、CPU响应中断的条件 当CPU复位时，中断允许触发器处于关中断状态； 中断请求被响应后，CPU自动关中断； CPU执行关中断指令CLI后，中断关闭。 中断允许触发器的状态可用指令CLI和 STI来改变，下述三种情况可关闭中断： §7.2 中断处理过程 一、CPU响应中断的条件 中断关闭与中断屏蔽不同。中断关闭对INTR上所有的可屏蔽中断均不理睬；中断屏蔽则只封锁被屏蔽的那个中断源，使其中断请求不能到达CPU的INTR线上。即： 不让其中断请求发往CPU，在接口中屏蔽 INTR线上有中断请求，但CPU当时不能响应，CPU内部关闭 屏蔽—— 关闭—— §7.2 中断处理过程 一、CPU响应中断的条件 ⒋ 现行指令执行完毕 在满足前三个条件后，CPU在执行现行指令的最后一个机器周期的最后一个T状态时，才去采样中断请求输入线INTR，若发现有中断请求，则把CPU内部的中断锁存器置“1”，下一个机器周期就不进入取指周期，而进入中断响应周期。 §7.2 中断处理过程 一、CPU响应中断的条件 二、CPU对中断的响应 CPU进入中断响应周期后，中断响应过程如下： §7.2 中断处理过程 1. 关中断 2. 保护断点 CPU在响应中断后，发出中断响应信号INTA，同时内部自动关中断，以禁止接受其它的中断请求。 把断点处的IP及CS值入栈保存，以备中断处理完后能正确返回断点。 §7.2 中断处理过程 二、CPU对中断的响应 4. 保护现场 5. 执行中断服务程序 6. 恢复现场 7. 开中断及返回 为了不使中断服务程序的运行影响主程序的状态，必须把断点处的相关寄存器及标志寄存器压栈保护。 3. 识别中断源 CPU要对中断进行处理，必须找到相应的中断服务程序的入口地址，这就是中断源的识别。 三、中断源的识别 当CPU响应中断、关中断及保护断点之后，就要寻找中断源，找到相应的中断服务程序的入口地址。这是中断处理过程的重要的一环。 识别中断源有两种方法，即查询中断和矢量中断。 §7.2 中断处理过程 ⒈ 查询中断 查询中断采用软件来识别中断源，其方法是用程序依次读出每一外设的中断标志位，通过测试这一标志位来判断它是否曾经发生中断请求，若该标志位无效则继续往下测试， 直到被检测的设备状态(如中断请求触发器的状态)出现“1”时，中断识别程序便转向相应的中断服务程序。若查完所有状态，仍没有任何设备请求服务时，说明是错误所致，转到出错处理。查询过程如下图所示： §7.2 中断处理过程 三、中断源的识别 §7.2 中断处理过程 三、中断源的识别 查询中断与数据的查询传送方式有本质上的不同。查询传送方式需要CPU花费大量时间不断循环询问，以等待设备的“就绪”信号；而查询中断在外设无中断请求时CPU照常执行程序，只有当CPU收到中断请求，设备已“就绪”时，才查询是谁发出的中断请求。因此查询中断是一种由中断启动而不是由微处理器启动的“查询” 。 §7.2 中断处理过程 三、中断源的识别 查询中断通常用于比较简单的小系统中。对于中断源较多的大系统来说，查询需要花费较长的时间。 ⒉ 矢量中断 §7.2 中断处理过程 三、中断源的识别 矢量中断是指在CPU中断响应周期内，控制逻辑将发中断请求的外设预先准备好的一个地址送入CPU, CPU在硬件的支持下由该地址自动找到相应的中断服务程序的入口，并转入中断服务程序。外设提供给CPU的这一地址叫做中断