第7章_中断和中断控制器_2012_I.ppt

第7章 中断和中断控制器 北京科技大学 理工类(非计算机专业)相关专业适用 微机原理及应用 计算机与通信工程学院 第7章 中断和中断控制器 7.1 中断的基本概念 中断、中断源 中断处理过程 中断优先权 7.2 8086/8088中断系统 中断指令 中断分类 中断向量表 中断处理过程 7.1中断的基本概念 中断、中断源 中断处理过程 中断优先权 中断及相关概念 中断：指计算机的 CPU 在正常运行程序时，由于内部或外部某个紧急事件的发生，使CPU暂停正在运行的程序，在执行完当前指令后，转去执行请求中断的那个外设或事件的中断服务(处理)程序；待处理完后再返回被中断的程序，继续执行正常的程序 中断源：引起中断的事件 断点：主程序被打断的位置 中断服务程序：对中断源的响应或处理程序 正常运行的程序 8086 cpu CS IP 现场进/出栈 保护现场 中断服务程序入口地址 中断控制器如8259A芯片 中断屏蔽 中断判优 IF=0/1 中断类型码 (部分)外部硬件中断 中断嵌套 中断及相关概念示意 中断请求应答 中断处理过程 中断返回 中断响应 不可屏蔽中断 软件中断、除法运算溢出 CPU内部硬件中断 (部分)外部硬件中断 可屏蔽中断 中断屏蔽 中断的屏蔽一般分为两级实现； CPU内部的中断屏蔽 处理器将根据IF标志位，确定外部可屏蔽中断请求INTR是否被允许进入系统 中断控制器中断屏蔽 中断控制器包括一个中断屏蔽寄存器，为每一个中断源设置一个中断屏蔽位，开放或关闭某个具体的外部中断源的请求 中断优先级 设置优先级的原因：中断处理的重要程度和时延要求不同 程序员或系统将按照中断源的重要程度为每个中断源分配不同的优先级，并以优先级大小进行排序，确定多个中断源请求时，对不同中断源的服务次序；称之为中断优先级 依据中断优先级别，决定对多个中断源的响应顺序，正确地形成中断嵌套 优先级别可以是固定的，也可以动态调整 中断嵌套 CPU同时接收到多个中断请求时，总是首先响应优先级最高的中断请求 对于正在被响应的中断服务，可以被另一个优先级更高(特殊情况下可以是同级别)的中断所中断，而暂停当前正在执行的中断服务程序，转而去响应级别更高的中断请求，等更高级别的中断服务处理完毕，再返回到被中断了的中断服务程序继续执行；这个过程称为中断嵌套 7.2 8086/8088中断系统 本节主要内容 8086/8088中断指令 8086/8088中断分类码 8086/8088中断向量表 8086/8088中断处理过程 开中断与关中断指令 CLI ：关闭CPU中断(将标志寄存器FLAGS的IF位复位为0) ，将屏蔽可屏蔽中断 STI ：开启CPU中断(将标志寄存器FLAGS的IF位置位为1)，将响应可屏蔽中断 INT和IRET中断指令 IPL IPH CSL CSH FLAGL FLAGH SP IPL IPH CSL CSH FLAGL FLAGH SP IP CS FLAG 中断指令的执行过程中涉及的堆栈操作 中断响应 INT 中断返回 IRET 中断服务入口地址送入CS和IP，转去执行中断服务程序 IP CS FLAG 所有的中断服务程序都必须通过IRET返回到断点 INTO指令 溢出中断INTO INTO指令首先检查溢出标志OF位 如果OF=1，则启动一个中断号为4的中断过程 如果OF=0，不做任何操作 INTO指令一般安排在有符号数算术运算指令后面，用于进行运算结果的溢出检查 IMUL BX ;乘法指令 INTO ;若溢出，则启动中断服务处理 MOV RESULT,AX MOV RESULT+2,DX 8086/8088中断类型码 ◆ 8086/8088的中断系统最多可以处理256种不同类型的中断 ◆ 对于每个中断，都分配一个中断类型的编码，以示区别 ◆ 类型编码（也称中断号）为 0--255 ◆ 特别提示 专用中断：类型号0～4 是专用中断，不允许做任何修改 保留中断：类型号为5～31(05H～1FH)是系统保留中断；一般不允许用户改做它用(如：打印屏幕(5)、定时器(8)、键盘输入(9)等 ) 用户中断：类型号为32～255(20H～0FFH)为用户自定义中断 类型码为2 中断管理器8259A 类型码为0 类型码为1 类型码为3 类型码为4 由指令 INT 3 产生；程序调试手段；断点中断与单步中断不同在于：单步中断每执行一条指令中断一次；断点中断是程序运行到预先设置的断点处，中断一次；设