第05章 中断技术1VIP专享VIP免费

第5章中断技术主要内容：1、中断的基本概念2、IBM-PC微机中断系统3、可编程中断控制器8259A4、8259A在微机系统中的应用重点内容：可编程中断控制器8259A及其应用第5章中断技术5.1中断的基本概念一、中断CPU执行程序时，由于发生了某种随机的事件（外部或内部），引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行一段特殊的服务程序（称为中断服务程序或中断处理程序），以处理该事件，该事件处理完后又返回被中断的程序继续执行，这一过程称为中断。二、引入中断的原因（1）提高数据传输率（2）避免了CPU不断检测外设状态的过程，提高了CPU的利用率（3）实现对特殊事件的实时响应第5章中断技术三、中断工作方式的特点1、并行处理能力有了中断功能，可以实现CPU和多个外设同时工作，仅仅在它们相互需要交换信息时，才进行“中断”。这样CPU可以控制多个外设并行工作，提高了CPU的使用效率。2、实时处理能力计算机应用于实时控制时，现场的许多事件需要CPU能迅速响应、及时处理，而提出请求的时间往往又是随机的。有了中断系统，才能实现实时处理。3、故障处理能力在CPU运行过程中，有时会出现一些故障，可以利用中断系统，通过执行故障处理程序进行处理，不影响其他程序的运行。第5章中断技术4、多道程序或多重任务的运行在操作系统的调度下，使CPU运行多道程序或多重任务。一个程序需要等待外设I/O操作结果时，就暂时“挂起”,同时启动另一道程序运行。I/O操作完成后，挂起的程序再排队等待运行。这样，多个程序交替运行。从大的时间范围来看，多道程序在“同时”运行。也可以给每道程序分配一个固定的时间间隔，利用时钟定时中断进行多道程序的切换。由于CPU速度快，I/O设备速度慢，各道程序感觉不到CPU在做其他的服务，好像专为自己服务一样。第5章中断技术四、中断源与中断识别1、中断源引发CPU中断的信息源。（1）硬中断外设中断：交换信息硬件中断：电源掉电、奇偶错（2）软中断指令中断：DOS和BIOS功能调用程序中断：程序运行出错。溢出、非法操作码、非法除2、中断识别CPU寻找中断源，目的是形成中断服务程序入口地址。方法向量中断：中断向量指示中断服务程序入口地址。查询中断：用软件或硬件查询技术确定中断源。第5章中断技术五、中断向量和中断向量表1、中断向量中断服务程序入口地址，包括中断程序的段基址CS和偏移量IP。2、中断向量表是中断号与该中断号对应的中断服务程序入口地址之间关系的链接表。通过中断号可找到中断服务程序入口地址在内存单元中地址。PC机在内存0000H～03FFH共1024单元中存放00H号～FFH号共256个中断服务程序的中断向量。第5章中断技术六、中断号与中断向量指针1、中断号——00H～FFH（1）外设中断（可屏蔽中断）：由8259A提供（2）指令中断：由程序直接给出int21h（3）不可屏蔽中断和内部特殊中断：由系统预先设置中断号名称中断号名称00H除数零06H系统保留01H单步07H系统保留02HNMI非屏蔽中断08H日时钟中断03H断点09H键盘中断04H溢出0EH软盘中断05H屏幕打印21H系统功能调用第5章中断技术2、中断向量指针中断向量所在的存储单元的地址。3、中断号与中断向量指针间的关系中断号×4=中断向量的低字节的指针，从该指针开始四个存储单元地址依次存放的是中断程序的偏移量IPL和IPH及段基址CSL和CSH。中断号×4+0IPL中断号×4+1IPH中断号×4+2CSL中断号×4+3CSH内存地址第5章中断技术4、类型0～类型4已由系统定义，不允许用户做任何修改。类型5～类型31是系统备用中断，占用表地址00014H～0007FH。类型32～类型255,中断矢量表地址00080H～003FFH，可供用户使用。七、中断向量表的初始化例：将中断向量码为48H的服务程序入口地址放入向量表中断向量表的初始化MOVAX，0000HMOVDS，AXMOVSI，0120HMOVBX，OFFSETINT1MOV[SI]，BXMOVBX，SEGINT1MOV[SI+2]，BX第5章中断技术八、中断向量的装入与修改1、中断向量的装入分系统装入和用户装入两种情况；系统设置的中断服务程序，其中断向量由系统负责装入。其中，由BIOS提供的服务程序，其中断向量是在系统加电后由BIOS负责装入；由DOS提供服务程序，其中断向量在启动DOS时由DOS负责装入。用户开发的中断系统，在编...