第09章 中断VIP免费

第九章中断当CPU用查询的方式与外设交换信息时，CPU就要浪费很多时间去等待外设。这样就引出一个快速的CPU与慢速的外设之间数据传送的矛盾，这也是计算机在发展过程中遇到的严重问题之一。为解决这个问题，一方面要提高外设的工作速度，另一方面发展了中断慨念。中断系统是计算机的重要指标之一。9．1中断原理9．1．1从无条件传送、条件传送到中断传送条件传送最大的缺点就是为了CPU和外设在时间上配合正确，CPU花大量的时间用无条件方式对状态线进行查询，从而降低了整个系统的工作效率。具有中断功能的CPU中，有一个硬件部件专门用于检测外设的状态线。检测状态信号状态信号有效？外设处理外设处理检测状态信号主程序9．1中断原理9．1．2中断概念处理文档电话铃响暂停文档文档中作暂停记号电话交谈找出暂停记号位置继续处理文档执行主程序(日常事务程序)中断申请信号有效(中断请求)暂停执行主程序响应中断当前PC及寄存器入栈(保护现场)处理外设要求(中断服务)寄存器及PC出栈(恢复现场及中断返回)继续执行主程序9．1中断原理9．1．2中断概念可见在中断传送方式下，外设应有请求CPU服务的权利，当外部设备准备好向CPU传送数据，或者外设已准备就绪接收CPU的数据，或者有某些紧急情况要求处理，或者是定时时间到等等。这时，外设向CPU发出中断请求，CPU接收到请求并在一定条件下，暂时停止执行原来的程序而转去中断处理，处理好中断服务再返回来执行原来程序，这就是中断概念。9．1中断原理9．1．3中断应用一、实时故障处理存储器出错检测电路存储器奇偶检测电路奇偶位中断请求信号9．1中断原理9．1．3中断应用二、分时操作，同时处理有了中断功能，CPU可命令多个外设同时工作。虽然CPU在不同的时间点上为不同的任务工作，但宏观上看CPU几乎同时为不同的任务工作，极大地发挥了CPU高速性的特点。处理任务1处理任务2处理任务39．2中断系统组成及其功能9．2．2再谈中断条件外设的中断请求信号要想发给CPU并能最终得到CPU的响应，必须要满足如下两个条件：一个是中断屏蔽触发器处于非屏蔽状态。在这种情况下，中断请求信号才能发给CPU。但CPU是否相应这个中断，还要看中断允许触发器是否处于开中断状态。只有CPU是开中断的条件下，CPU才能进入中断响应过程，处理中断事务。这就是第二个条件。9．2中断系统组成及其功能9．2．3中断响应过程中断过程主要包括三个方面•外设发中断请求信号给CPU即中断请求•CPU对中断请求信号所作出的反应即中断响应•CPU执行对外设操作的子程序即中断处理。9．2中断系统组成及其功能9．2．3中断响应过程一、中断申请•当中断屏蔽触发器状态为1，则中断请求触发器输出的中断请求信号发给CPU。二、中断响应•CPU响应可屏蔽中断申请必须满足的3个条件:•①无总线请求；•②CPU被允许中断；•③CPU执行完现行指令．9．2中断系统组成及其功能9．2．3中断响应过程三、中断处理•CPU响应中断后要自动完成三项任务1、关闭中断；2、CS、IP以及FR的内容推入堆栈；3、中断服务程序段地址送CS中,偏移地址送IP中。•一旦CPU响应中断，就可转入中断服务程序之中。中断服务程序的结构如下：pushax；1、保护现场……pushbxsti；2、开中断……；3、中断处理cli；4、关中断popbx；5、恢复现场……popaxsti；6、开中断和中断返回reti9．48086中断系统9．4．1不可屏蔽中断所谓不可屏蔽中断就是用户不能通过CPU内的中断允许触发器IF控制的中断，由8086CPU的NMI管脚引入。NMI中断请求采用上升沿触发方式，这种中断一旦产生，在CPU内部直接生成中断类型号02。9．48086中断系统9．4．2可屏蔽中断可屏蔽中断就是用户可以控制的中断，其途径是通过对CPU内的中断允许触发器IF的设置来禁止和允许CPU响应中断。可屏蔽中断由8086CPU的INTR管脚引入。这种中断请求需要设备提供中断类型号，CPU响应中断后，取中断类型号的4倍作为中断服务入口地址表的地址，通过查表得到相应的中断服务程序首地址，转去执行相应的中断服务程序。9．48086中断系统9．4．3软件中断软件中断是由8086指令系统中的某些指令产生，或由这些指令运行后某种特定的结果产生。9.48086中断系统9.4．4中断概念的再讨论一...