[计算机硬件及网络]第8章 中 断.ppt

第8章 中 断 8.1 概 述 8.1.1 为什么要用中断 中断的出现，会带来以下好处。 （1）同步操作 （2）实现实时处理 （3）故障处理 8.1.2 中断源 （1）一般的输入、输出设备。如键盘、打印机等。 （2）数据通道中断源。如磁盘、磁带等。 （3）实时时钟。在控制中，常要遇到时间控制，若用前面介绍的用CPU执行一段程序来实现延时的方法，则在这段时间内，CPU不能干别的工作，降低了CPU的利用率。 （4）故障源。 （5）为调试程序而设置的中断源。 8.1.3 中断系统的功能 （1）实现中断及返回 （2）能实现优先权排队 （3）高级中断源能中断低级的中断处理 8.2 最简单的中断情况 8.2.1 CPU响应中断的条件 （1）设置中断请求触发器。 （2）设置中断屏蔽触发器。 （3）中断是开放的。 （4）CPU在现行指令结束后响应中断，即运行到最后一个机器周期的最后一个T状态时，CPU才采样INTR线。 8.2.2 CPU对中断的响应 （1）关中断 （2）保留断点 （3）保护现场 （4）给出中断入口，转入相应的中断服务程序 （5）恢复现场 （6）开中断与返回 8.3 中断优先权 8.3.1 用软件确定中断优先权 （1）屏蔽法 IN AL, ［20H］ ；输入中断请求触发器的状态 TEST AL, 80H ；检查最高位（电源故障）是否有请求 JNE PWF ；有，则转至电源故障处理程序 TEST AL 40H ；否，检查磁盘是否有请求 JNE DISS ；有，转至磁盘服务程序 TEST AL 20H ；否，检查磁带是否有请求 JNE MT ；有，转至磁带服务程序 （2）移位法 XOR AL, AL IN AL,［20H］ RCL AL, 1 JC PWF RCL AL, 1 JC DISS 查询方法的优点： 询问的次序，即是优先权的次序。 省硬件。 缺点：耗时长。 8.3.2 硬件优先权排队电路 （1）中断优先权编码电路 （2）雏菊花环（Daisy Chain）式或称为链式优先权排队电路 8.4 8086的中断方式 8.4.1 外部中断（硬件中断） 1．可屏蔽中断（INTR） 2．非屏蔽中断(NMI) 8.4.2 内部中断 （1）DIV或IDIV指令 （2）INT指令 （3）INTO指令 （4）单步执行 8.4.3 中断向量表 8.4.4 8086中的中断响应和处理过程 对于软件中断，中断类型码也是自动形成的，几种中断的类型码为： 中断功能 中断类型码 被零除 0 单步中断 1 断点中断 3 溢出中断 4 8086在取得了类型码后的处理过程是一样的，其顺序为： （1）将类型码乘4，作为中断向量表的指针； （2）把CPU的标志寄存器入栈，保护各个标志位，此操作类似于PUSHF指令； （3）复制追踪标志TF的状态，接着清除IF和TF标志，屏蔽新的INTR中断和单步中断； （4）保存主程序中的断点，即把主程序断点处的IP和CS值推入堆栈保护，先推入CS值，再推入IP值； （5）从中断向量表中取中断服务程序的入口地址，分别送至CS和IP中，先取CS值； （6）按新地址执行中断服务程序。 8.5 中断控制器Intel 8259A 8.5.1 功能 Intel 8259A是与8086系列兼容的可编程的中断控制器。 （1）具有8级优先权控制，通过级连可扩展至64级优先权控制。 （2）每一级中断都可以屏蔽或允许。 （3）在中断响应周期，8259A可提供相应的中断向量，从而能迅速地转至中断服务程序。 （4）8259A有几种工作方式，可以通过编程来进行选择。 8.5.2 结构 8.5.3 8259A的引线 8.5.4 8259A的中断顺序 1．中断响应顺序 2．8259A在中断响应周期向CPU输送的内容 8.5.5 8259A的编程 8259A的编程可以分为以下两种。 （1）初始化编程 （2）工作方式编程 1．8259A的初始化编程 2．8259A的工作命令字 8.5.6 8259A的工作方式 1．查询方式 2．中断屏蔽 OCW1写入主屏蔽字寄存器 非特殊屏蔽：屏蔽优先级低的中断 特殊屏蔽：只屏蔽屏蔽字为1的中断 3．缓冲模式 8259A级联时，工作在缓冲模式 缓冲模式必须由ICW4规定该片8259A是主片还是从片 4．中断嵌套模式 全嵌套：优先权固定，IR0最高。 特殊全嵌套： 5．中断优先