不同CPU中断之间的比较.docVIP

不同CUP中断技术对比专题研究 1.1、8086中断源类型: 1、内部中断 它由CPU内部事件及执行软中断指令产生。通过在指令操作数中提供中断向量号，INT n指令可用于从软件中产生中断。例如，指令INT 0x80会执行Linux的系统中断调用中断0x80。向量0～255中的任何一个都可以用作INT指令的中断号。然而，如果使用了处理器预先定义的NMI向量，那么处理器对它的响应将与普通方式产生的该NMI中断不同。如果NMI的向量号2用于该INT指令，就会调用NMI的中断处理器程序，但是此时并不会激活处理器的NMI处理硬件。 2、外部中断 它是由外部中断源产生对CPU的请求而引发的。8086(88)中断系统将外部中断源又分为两种。① 非屏蔽中断，② 可屏蔽中断。外部中断通过处理器芯片上两个引脚（INTR和NMI）接收。当引脚INTR接收到外部发生的中断信号时，处理器就会从系统总线上读取外部中段控制器（如8259A）提供的中断向量号。当引脚NMI接收到信号时，就产生一个非屏蔽中断。它使用固定的中断向量号2。任何通过处理器INTR引脚接收的外部中断都被称为可屏蔽硬件中断，包括中断向量号0～255。标志寄存器EFLAGS中的IF标志可用来屏蔽所有这些硬件中断。 1.2、8086中断中断处理过程： 一个完整的中断处理过程应该包括：中断请求、中断排队或中断判优、中断响应、中断处理和中断返回等环节，下面分别进行讨论。 　　1．中断请求 　　中断请求是由中断源向CPU发出中断请求信号。外部设备发出中断请求信号要具备以下两个条件： 　　（1）外部设备的工作已经告一段落。例如输入设备只有在启动后，将要输入的数据送到接口电路的数据寄存器（即准备好要输入的数据）之后，才可以向CPU发出中断请求。 　　（2）系统允许该外设发出中断请求。如果系统不允许该外设发出中断请求，可以将这个外设的请求屏蔽。当这个外设中断请求被屏蔽，虽然这个外设准备工作已经完成，也不能发出中断请求。 　　2．中断响应 　　经中断排队后，CPU收到一个当前申请中断的中断源中优先级别最高的中断请求信号，如果允许CPU响应中断（IF＝1），在执行完一条指令后，就中止执行现行程序，而响应中断申请。此时首先由硬件电路保护断点，即将当前正在执行的程序的段地址（CS）和偏移地址（IP）以及标志寄存器（FR）压入堆栈；然后关闭CPU内的允许中断触发器IF（可屏蔽中断时）；接下来就是寻找中断服务程序的入口地址。 　　寻找中断服务程序入口地址的方法分软件和硬件两种。软件方法即为上述的查询方式。在硬件方式中，目前均采用矢量中断方式。所谓矢量中民即当CPU响应中断后，由提出中断请求的中断源向CPU发去一个中断矢量，CPU根据这个中断矢量找到中断程序的入口地址，而转到相应的中断服务程序。以Intel为CPU的PC系列微型计算机系统就采用矢量中断方式。 　　3．中断处理 程序如下：中断响应后，进入中断处理，即执行中断服务程序。在中断服务程序中，首先要保护现场，把中断服务程序中所要使用到的寄存器内容保护起来，如将经们的内容压入堆栈，然后才进行与此次中断有关的相应服务处理。处理完毕要恢复现场，即恢复中断前各寄存器的内容。如果在中断服务程序中允许嵌套（可屏蔽中断方式时），还应用STI指令将IF＝1（即开中断）。 　　4．中断返回 　　通常，中断服务程序的最后一条指令是一条中断返回指令。当CPU执行这条指令时，把原来程序被中断的断点地址从堆栈中弹回CS和IP中，原来的FR弹回FR。这样，实中断的程序就可以从断点处继续执行下去。CPU从中断服务程序又回到了被中断的主程序。 　　在实际应用系统中，中断可以嵌套，即可以有多重中断。所谓多重中断，就是在CPU执行某一中断服务程序时，又有优先级别更高的中断源申请断，此时，CPU应当暂停止这个中断服务，而去处理优先级别比它高的中断申请。处理完毕再返回中断占，继续处理较低优先级别的中断。这种在低级中断中还嵌套有高级中断的多重中断方式，对实时处理系统是很有用的。 1.3、80x86中断向量 I/O ADDR INT TYPE FUNCTION 00 ~ 03 0 除法溢出中断 04 ~ 07 1 单步(用于DEBUG) 08 ~ 0B 2 非屏蔽中断(NMI) 0C ~ 0F 3 断点中断(用于DEBUG) 10 ~ 13 4 溢出中断 14 ~ 17 5 打印屏幕 18 ~ 1F 6,7 保留 　 8259中断向量 I/O ADDR INT TYPE FUNCTION 20 ~ 23 8 定时器 (IRQ0) 24 ~ 27 9 键盘 (IRQ1) 28 ~ 2B A 彩色/图形 (IRQ2) 2C ~ 2F B 串行通信COM2 (IRQ3) 3