中斷系統(tǒng)和程序方式

北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第9章9.1主機(jī)與外設(shè)的連接9.2程序查詢方式及其接口9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式9.4DMA方式及其接口9.5通道控制方式北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式9.3.1中斷的基本概念中斷的提出程序查詢方式存在著下列明顯的缺點(diǎn)。①在查詢過(guò)程中，CPU長(zhǎng)期處于踏步等待狀態(tài)，使系統(tǒng)效率大大降低。②CPU在一段時(shí)間內(nèi)只能和一臺(tái)外設(shè)交換信息，其它設(shè)備不能同時(shí)工作。③不能發(fā)現(xiàn)和處理預(yù)先無(wú)法估計(jì)的錯(cuò)誤和異常情況。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式啟動(dòng)工作工作完成完成響應(yīng)響應(yīng)中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求中斷返回中斷返回外部設(shè)備中斷服務(wù)程序現(xiàn)行程序CPU北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

為了提高輸入/輸出能力和CPU的效率，50年代中期，中斷傳送方式被引進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)，無(wú)論是巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)還是微型機(jī)無(wú)不具有中斷能力。中斷系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中斷功能的軟、硬件總稱。一般在CPU中配置中斷機(jī)構(gòu)，在外設(shè)接口中配置中斷控制器，在軟件上設(shè)計(jì)相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式2.程序中斷與調(diào)用子程序的區(qū)別表面上看起來(lái)，計(jì)算機(jī)的中斷處理過(guò)程有點(diǎn)類(lèi)似于調(diào)用子程序的過(guò)程，這里現(xiàn)行程序相當(dāng)于主程序，中斷服務(wù)程序相當(dāng)于子程序。但是，它們之間卻是有著本質(zhì)上的區(qū)別的。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(1)子程序的執(zhí)行是由程序員事先安排好的（由一條調(diào)用子程序指令轉(zhuǎn)入），而中斷服務(wù)程序的執(zhí)行則是由隨機(jī)的中斷事件引起的；

(2)子程序的執(zhí)行受到主程序或上層子程序的控制，而中斷服務(wù)程序一般與被中斷的現(xiàn)行程序毫無(wú)關(guān)系；

(3)不存在同時(shí)調(diào)用多個(gè)子程序的情況，而有可能發(fā)生多個(gè)外設(shè)同時(shí)請(qǐng)求CPU為自己服務(wù)的情況。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式3.中斷的基本類(lèi)型(1)自愿中斷和強(qiáng)迫中斷自愿中斷又稱程序自中斷，它不是隨機(jī)產(chǎn)生的中斷，而是在程序中安排的有關(guān)指令，這些指令可以使機(jī)器進(jìn)入中斷處理的過(guò)程，如：指令系統(tǒng)中的軟件中斷指令等。

強(qiáng)迫中斷是隨機(jī)產(chǎn)生的中斷，不是程序中事先安排好的。當(dāng)這種中斷產(chǎn)生后，由中斷系統(tǒng)強(qiáng)迫計(jì)算機(jī)中止現(xiàn)行程序并轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(2)程序中斷和簡(jiǎn)單中斷

程序中斷就是我們前面提到的中斷，主機(jī)在響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，通過(guò)執(zhí)行一段中斷服務(wù)程序來(lái)處理更緊迫的任務(wù)。

簡(jiǎn)單中斷就是外設(shè)與主存間直接進(jìn)行信息交換的方法，即DMA方式。這種“中斷”不去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，故不破壞現(xiàn)行程序的狀態(tài)。主機(jī)發(fā)現(xiàn)有簡(jiǎn)單中斷請(qǐng)求（也就是DMA請(qǐng)求）時(shí)，將讓出一個(gè)或幾個(gè)存取周期供外設(shè)與主存交換信息，然后繼續(xù)執(zhí)行程序。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(3)內(nèi)中斷和外中斷內(nèi)中斷是指由于CPU內(nèi)部硬件或軟件原因引起的中斷。

外中斷是指CPU以外的部件引起的中斷。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(4)向量中斷和非向量中斷

向量中斷是指那些中斷服務(wù)程序的入口地址是由中斷事件自己提供的中斷。中斷事件在提出中斷請(qǐng)求的同時(shí)，通過(guò)硬件向主機(jī)提供中斷服務(wù)程序入口地址，即向量地址。非向量中斷的中斷事件不能直接提供中斷服務(wù)程序的入口地址，而由CPU查詢之后得到。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(5)單重中斷和多重中斷

單重中斷在CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序的過(guò)程中不能被再打斷。

多重中斷在執(zhí)行某個(gè)中斷服務(wù)程序的過(guò)程中，CPU可去響應(yīng)級(jí)別更高的中斷請(qǐng)求，又稱為中斷嵌套。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式9.3.2中斷請(qǐng)求和中斷判優(yōu)1.中斷源和中斷請(qǐng)求信號(hào)

中斷源是指中斷的來(lái)源，即任何引起計(jì)算機(jī)中斷的事件，一般計(jì)算機(jī)都有多個(gè)中斷源。由于每個(gè)中斷源向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的時(shí)間是隨機(jī)的，為了記錄中斷事件并區(qū)分不同的中斷源，可采用具有存儲(chǔ)功能的觸發(fā)器來(lái)記錄中斷源，稱為中斷請(qǐng)求觸發(fā)器。當(dāng)某一個(gè)中斷源有中斷請(qǐng)求時(shí)，其相應(yīng)的中斷請(qǐng)求觸發(fā)器置成“1”狀態(tài)，此時(shí)，該中斷源向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

多個(gè)中斷請(qǐng)求觸發(fā)器構(gòu)成一個(gè)中斷請(qǐng)求寄存器，其中每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷源，中斷請(qǐng)求寄存器的內(nèi)容稱為中斷字或中斷碼，中斷字中為“1”的位就表示對(duì)應(yīng)的中斷源有中斷請(qǐng)求。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式2.中斷請(qǐng)求信號(hào)的傳送(1)獨(dú)立請(qǐng)求線每個(gè)中斷源單獨(dú)設(shè)置中斷請(qǐng)求線，將中斷請(qǐng)求信號(hào)直接送往CPU，這種方式的特點(diǎn)是CPU在接到中斷請(qǐng)求的同時(shí)也就知道了中斷源是誰(shuí)，其中斷服務(wù)程序的入口地址在哪里。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(2)公共請(qǐng)求線多個(gè)中斷源共有一根公共請(qǐng)求線，這種方式的特點(diǎn)是在負(fù)載允許的情況下，中斷源的數(shù)目可隨意擴(kuò)充，但CPU在接到中斷請(qǐng)求后，必須通過(guò)軟件或硬件的方法來(lái)識(shí)別中斷源，然后再找出中斷服務(wù)程序的入口地址。(3)二維結(jié)構(gòu)將中斷請(qǐng)求線連成二維結(jié)構(gòu)，同一優(yōu)先級(jí)別的中斷源，采用一根公共的請(qǐng)求線，不同請(qǐng)求線上的中斷源優(yōu)先級(jí)別不同，這種方式綜合了前兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，在中斷源較多的系統(tǒng)中常采用這種方式。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式3.中斷優(yōu)先級(jí)與判優(yōu)方法當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，CPU在任何瞬間只能接受一個(gè)中斷源的請(qǐng)求。通常，把全部中斷源按中斷的性質(zhì)和處理的輕重緩急安排優(yōu)先級(jí)，并進(jìn)行排隊(duì)。確定中斷優(yōu)先級(jí)的原則是：對(duì)那些提出中斷請(qǐng)求后需要立刻處理，否則就會(huì)造成嚴(yán)重后果的中斷源規(guī)定最高的優(yōu)先級(jí)；而對(duì)那些可以延遲響應(yīng)和處理的中斷源規(guī)定較低的優(yōu)先級(jí)。如故障中斷一般優(yōu)先級(jí)較高，接著才是I/O設(shè)備中斷。而在I/O設(shè)備中又可以根據(jù)各個(gè)設(shè)備的速度來(lái)決定優(yōu)先級(jí)。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

每個(gè)中斷源均有一個(gè)為其服務(wù)的中斷服務(wù)程序，每個(gè)中斷服務(wù)程序都有與之對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)別。另外，CPU正在執(zhí)行的程序也有優(yōu)先級(jí)。只有當(dāng)某個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別高于CPU現(xiàn)在的優(yōu)先級(jí)時(shí)，才能中止CPU執(zhí)行現(xiàn)在的程序。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(1)軟件判優(yōu)法軟件判優(yōu)法，就是用程序來(lái)判別優(yōu)先級(jí)，這是最簡(jiǎn)單的中斷判優(yōu)方法。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

當(dāng)CPU接到中斷請(qǐng)求信號(hào)后，就執(zhí)行查詢程序，逐個(gè)檢測(cè)中斷請(qǐng)求寄存器的各位狀態(tài)，檢測(cè)順序是按優(yōu)先級(jí)的大小排列的，最先檢測(cè)的中斷源具有最高的優(yōu)先級(jí)，其次檢測(cè)的中斷源具有次高優(yōu)先級(jí)，如此下去，最后檢測(cè)的中斷源具有最低的優(yōu)先級(jí)。顯然，軟件判優(yōu)是與識(shí)別中斷源結(jié)合在一起的，當(dāng)查詢到中斷請(qǐng)求信號(hào)的發(fā)出者，也就是找到了中斷源，程序立即可以轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序中去。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(2)硬件判優(yōu)電路采用硬件實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先級(jí)判定可節(jié)省CPU時(shí)間，而且速度快，但是成本較高。根據(jù)中斷請(qǐng)求信號(hào)的傳送方式不同，有不同的優(yōu)先排隊(duì)電路，常見(jiàn)的有以下幾種方案。獨(dú)立請(qǐng)求線的優(yōu)先排隊(duì)電路公共請(qǐng)求線的優(yōu)先排隊(duì)電路北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式9.3.3中斷響應(yīng)和中斷處理1.CPU響應(yīng)中斷的條件(1)CPU接收到中斷請(qǐng)求信號(hào)首先中斷源要發(fā)出中斷請(qǐng)求，同時(shí)CPU還要接收到這個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)。(2)CPU允許中斷

CPU允許中斷即開(kāi)中斷。CPU內(nèi)部有一個(gè)中斷允許觸發(fā)器，只有當(dāng)其被置位時(shí)，CPU才可能響應(yīng)中斷源的中斷請(qǐng)求（中斷開(kāi)放）。如其被復(fù)位，CPU處于不可中斷狀態(tài)，即使中斷源有中斷請(qǐng)求，CPU也不響應(yīng)（中斷關(guān)閉）。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(3)一條指令執(zhí)行完畢一般情況下，CPU在一條指令執(zhí)行完畢，且沒(méi)有更緊迫的任務(wù)時(shí)才能響應(yīng)中斷請(qǐng)求。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式2.中斷隱指令

CPU響應(yīng)中斷之后，經(jīng)過(guò)某些操作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。這些操作是由硬件直接實(shí)現(xiàn)的，我們把它稱為中斷隱指令。中斷隱指令并不是指令系統(tǒng)中的一條真正的指令，它沒(méi)有操作碼，所以中斷隱指令是一種不允許、也不可能為用戶使用的特殊指令。其所完成的操作主要有：北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(1)保存斷點(diǎn)將原來(lái)程序的斷點(diǎn)（即程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容）保存起來(lái)。(2)暫不允許中斷為了在用軟件保護(hù)中斷現(xiàn)場(chǎng)（即CPU的主要寄存器狀態(tài)）時(shí)，不被新的中斷所打斷，從而保證被中斷的程序在中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢之后能接著正確地執(zhí)行下去。(3)引出中斷服務(wù)程序引出中斷服務(wù)程序的實(shí)質(zhì)就是取出中斷服務(wù)程序的入口地址送程序計(jì)數(shù)器。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式3.中斷周期中斷周期需完成如下操作：(1)將特定地址“0”送至存儲(chǔ)器地址寄存器，記作0→MAR；(2)將PC的內(nèi)容（斷點(diǎn)）送至MDR，記作(PC)→MDR；

(3)向主存發(fā)寫(xiě)命令，啟動(dòng)存儲(chǔ)器做寫(xiě)操作，記作Write；(4)將MDR的內(nèi)容通過(guò)數(shù)據(jù)總線寫(xiě)入到MAR所指示的主存單元（0號(hào)）中，記作MDR→M(MAR)；北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(5)向量地址形成部件的輸出送至PC，為進(jìn)入中斷服務(wù)程序作準(zhǔn)備，記作向量地址→PC；(6)關(guān)中斷，將中斷允許觸發(fā)器清0，記作0→EINT。如果斷點(diǎn)存入堆棧，只需將上述(1)改為堆棧指針SP→MAR。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式4.進(jìn)入中斷服務(wù)程序識(shí)別中斷源在于轉(zhuǎn)入為該中斷源專(zhuān)門(mén)設(shè)置的中斷服務(wù)程序。向量中斷時(shí)，中斷源向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)之后，CPU經(jīng)過(guò)一定的判優(yōu)處理，若決定響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求，則向中斷源發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)。中斷源接到中斷響應(yīng)信號(hào)后就通過(guò)自己的向量地址發(fā)生器向CPU發(fā)送向量地址。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式工作完成允許中斷發(fā)中斷請(qǐng)求中斷優(yōu)先級(jí)判定選優(yōu)中斷響應(yīng)識(shí)別中斷源向量地址形成現(xiàn)場(chǎng)處理啟動(dòng)中斷服務(wù)程序向量地址_____INTRINTA中斷源CPU工作完成允許中斷發(fā)中斷請(qǐng)求中斷優(yōu)先級(jí)判定選優(yōu)中斷響應(yīng)識(shí)別中斷源向量地址形成現(xiàn)場(chǎng)處理啟動(dòng)中斷服務(wù)程序北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式向量地址通常有兩種情況：(1)向量地址是中斷服務(wù)程序的入口地址如果向量地址就是中斷服務(wù)程序的入口地址，則CPU不需要再經(jīng)過(guò)處理就可以進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。

PC←8×NNN轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序入口地址由此可見(jiàn)，中斷服務(wù)程序的入口地址依次是00H、08H、10H、……、38H。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式(2)向量地址是中斷向量表的指針如果向量地址是中斷向量表的指針，則向量地址指向一個(gè)中斷向量表，從中斷向量表的相應(yīng)單元中再取出中斷服務(wù)程序的入口地址，此時(shí)中斷源給出的向量地址是中斷服務(wù)程序入口地址的地址。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式5.中斷現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)中斷現(xiàn)場(chǎng)指的是發(fā)生中斷時(shí)CPU的主要狀態(tài)，其中最重要的是斷點(diǎn)，另外還有一些通用寄存器的狀態(tài)。之所以需要保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)的原因是因?yàn)镃PU要先后執(zhí)行兩個(gè)完全不同的程序（現(xiàn)行程序和中斷服務(wù)程序），必須進(jìn)行兩種程序運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。一般來(lái)說(shuō)，在中斷隱指令中，CPU硬件將自動(dòng)保存斷點(diǎn)，有些計(jì)算機(jī)還自動(dòng)保存程序狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。但是，在許多應(yīng)用中，要保證中斷返回后原來(lái)的程序能正確地繼續(xù)運(yùn)行，僅保存這一、二個(gè)寄存器的內(nèi)容是不夠的。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

為此，在中斷服務(wù)程序開(kāi)始時(shí)，應(yīng)由軟件去保存那些硬件沒(méi)有保存，而在中斷服務(wù)程序中又可能用到的寄存器（如某些通用寄存器）的內(nèi)容，在中斷返回之前，這些內(nèi)容還應(yīng)該被恢復(fù)。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)一般都先采用硬件方法來(lái)自動(dòng)快速的保護(hù)和恢復(fù)部分重要的現(xiàn)場(chǎng)，其余寄存器的內(nèi)容再由軟件完成保護(hù)和恢復(fù)，這種方法的硬件支持是堆棧。

北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式9.3.4多重中斷與中斷屏蔽1.中斷嵌套中斷嵌套的層次可以有多層，越在里層的中斷越急迫，優(yōu)先級(jí)越高，因此優(yōu)先得到CPU的服務(wù)。要使計(jì)算機(jī)具有多重中斷的能力，首先要能保護(hù)多個(gè)斷點(diǎn)，先發(fā)生的中斷請(qǐng)求的斷點(diǎn)，先保護(hù)后恢復(fù)；后發(fā)生的中斷請(qǐng)求的斷點(diǎn)，后保護(hù)先恢復(fù)，堆棧的先進(jìn)后出特點(diǎn)正好滿足多重中斷這一先后次序的需要。在CPU進(jìn)入某一中斷服務(wù)程序之后，系統(tǒng)必須處于開(kāi)中斷狀態(tài)，否則中斷嵌套是不可能實(shí)現(xiàn)的。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院現(xiàn)行程序中斷服務(wù)程序1中斷服務(wù)程序2

第一次中斷請(qǐng)求

優(yōu)先級(jí)別更高的中斷請(qǐng)求9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式2.允許和禁止中斷允許中斷還是禁止中斷是用CPU中的中斷允許觸發(fā)器控制的，當(dāng)中斷允許觸發(fā)器被置“1”，則允許中斷，當(dāng)中斷允許觸發(fā)器被置“0”，則禁止中斷。

允許中斷即開(kāi)中斷，下列情況時(shí)應(yīng)開(kāi)中斷：

(1)在中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，恢復(fù)中斷現(xiàn)場(chǎng)之后；

(2)在多重中斷的情況下，保護(hù)中斷現(xiàn)場(chǎng)之后。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院

禁止中斷即關(guān)中斷，下列情況時(shí)應(yīng)關(guān)中斷：

(1)當(dāng)響應(yīng)某一級(jí)中斷請(qǐng)求，不再允許被其他中斷請(qǐng)求打斷時(shí)；

(2)在中斷服務(wù)程序的保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)之前。9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院3.中斷屏蔽中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求之后，這個(gè)中斷請(qǐng)求并不一定能真正送到CPU去，在有些情況下，可以用程序方式有選擇地封鎖部分中斷，這就是中斷屏蔽。9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

如果給每個(gè)中斷源都相應(yīng)地配備一個(gè)中斷屏蔽觸發(fā)器MASK，則每個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)在送往判優(yōu)電路之前，還要受到屏蔽觸發(fā)器的控制。當(dāng)MASK=1，表示對(duì)應(yīng)中斷源的請(qǐng)求被屏蔽（封鎖其中斷源的請(qǐng)求），可見(jiàn)中斷請(qǐng)求觸發(fā)器和中斷屏蔽觸發(fā)器是成對(duì)出現(xiàn)的，只有當(dāng)INTRi=1（中斷源有中斷請(qǐng)求），MASKi=0（該級(jí)中斷未被屏蔽），才允許對(duì)應(yīng)的中斷請(qǐng)求送往CPU。

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在中斷接口電路中，多個(gè)屏蔽觸發(fā)器組成一個(gè)屏蔽寄存器，其內(nèi)容稱為屏蔽字或屏蔽碼，由程序來(lái)設(shè)置。屏蔽字某一位的狀態(tài)將成為本中斷源能否真正發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)的必要條件之一。這樣，就可實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)中斷處理的控制，使中斷能在系統(tǒng)中合理協(xié)調(diào)地進(jìn)行。中斷屏蔽寄存器的作用：用程序設(shè)置的方法將屏蔽寄存器中的某一位置“1”，則對(duì)應(yīng)的中斷請(qǐng)求被封鎖，無(wú)法去參加排隊(duì)判優(yōu)；若屏蔽寄存器中的某一位置“0”，才允許對(duì)應(yīng)的中斷請(qǐng)求送往CPU。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式＆

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≥1北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

如一個(gè)中斷系統(tǒng)有16個(gè)中斷源，每一個(gè)中斷源按其優(yōu)先級(jí)別賦予一個(gè)屏蔽字。“0”表示開(kāi)放，“1”表示屏蔽。

第1級(jí)中斷源的優(yōu)先級(jí)別最高，它禁止本級(jí)和更低級(jí)的中斷請(qǐng)求；第16級(jí)中斷源的優(yōu)先級(jí)別最低，它僅禁止本級(jí)的中斷請(qǐng)求，而對(duì)其他高級(jí)的中斷請(qǐng)求全部開(kāi)放。

中斷源的優(yōu)先級(jí)屏蔽字（16位）123

1516111…111011…111001…111

000…011000…001……北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式4.中斷升級(jí)中斷屏蔽字的另一個(gè)作用是可以改變中斷優(yōu)先級(jí)，將原級(jí)別較低的中斷源變成較高的級(jí)別，我們稱之為中斷升級(jí)。這實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)改變優(yōu)先級(jí)的方法。這里所說(shuō)的改變優(yōu)先次序是指改變中斷的處理次序。中斷處理次序和中斷響應(yīng)次序是兩個(gè)不同的概念，中斷響應(yīng)次序是由硬件排隊(duì)電路決定的，無(wú)法改變。但是，中斷處理次序是可以由屏蔽碼來(lái)改變的，故把屏蔽碼看成軟排隊(duì)器。中斷處理次序可以不同于中斷響應(yīng)次序。北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式

例如，某計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)有4個(gè)中斷源，每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)一個(gè)屏蔽碼。中斷響應(yīng)的優(yōu)先次序?yàn)?→2→3→4。中斷的處理次序和中斷的響應(yīng)次序是一致的。程序級(jí)別

屏蔽碼1級(jí)2級(jí)3級(jí)4級(jí)第1級(jí)第2級(jí)第3級(jí)第4級(jí)1000110011101111北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9.3中斷系統(tǒng)和程序中斷方式