第六章 中斷的概念

6.3節(jié)中斷技術一、中斷的基本概念1、中斷：是指CPU在正常運行程序時，由于內(nèi)部或外部事件引起CPU暫時中止執(zhí)行現(xiàn)行程序，轉去執(zhí)行請求CPU為其服務的那個外設或事件的服務程序，待該服務程序執(zhí)行完后又返回到被中止的程序這樣一個過程。2、中斷源：能發(fā)出中斷申請的外設或引起中斷的原因。3、中斷源種類：I/O設備、實時時鐘、故障源、軟件中斷。4、中斷過程：有中斷請求，中斷判優(yōu)，中斷響應，中斷處理，中斷返回五個過程。5、中斷技術的優(yōu)點：并行操作：指CPU和多個外設并行操作。分時操作：指CPU可分時執(zhí)行多個用戶程序和多道作業(yè)。實現(xiàn)實時處理、故障處理?；竟δ苷{用：通過軟件中斷可實現(xiàn)DOS功能調用和基本BIOS調用。提高了CPU的利用效率。二、CPU對中斷的響應及中斷過程三、中斷源及其優(yōu)先權的識別1.查詢中斷2.向量中斷:是指通過向量進入中斷服務程序的一種方法。中斷向量：中斷服務程序的入口地址（首地址）邏輯地址含有段地址CS和偏移地址IP（32位）每個中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用4個字節(jié)8088微處理器從物理地址0000H開始，依次安排各個中斷向量，向量號也從0開始256個中斷占用1KB區(qū)域，就形成中斷向量表向量號為N的中斷向量的物理地址＝N×46.48086/8088的中斷系統(tǒng)和中斷處理8088的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機制能夠處理256個中斷用中斷向量號0～255區(qū)別可屏蔽中斷還需要借助專用中斷控制器Intel8259A實現(xiàn)優(yōu)先權管1、8088的中斷類型1）.內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷是由于8088內(nèi)部執(zhí)行程序出現(xiàn)異常引起的程序中斷利用內(nèi)部中斷，微處理器為用戶提供了發(fā)現(xiàn)、調試并解決程序執(zhí)行時異常情況的有效途徑例如，ROM-BIOS和DOS系統(tǒng)利用內(nèi)部中斷為程序員提供了各種功能調用除法錯中斷：在執(zhí)行除法指令時，若除數(shù)為0或商超過了寄存器所能表達的范圍，則產(chǎn)生一個向量號為0的內(nèi)部中斷，稱為除法錯中斷指令中斷：在執(zhí)行中斷調用指令INTn時產(chǎn)生的一個向量號為n（0～255）的內(nèi)部中斷，稱為指令中斷，其中向量號為3的指令中斷比較特別（生成一個字節(jié)的指令代碼：11001100），常用于程序調試，被稱為斷點中斷溢出中斷：在執(zhí)行溢出中斷指令INTO時，若溢出標志OF為1，則產(chǎn)生一個向量號為4的內(nèi)部中斷，被稱為溢出中斷單步中斷：若單步中斷TF為1，則在每條指令執(zhí)行結束后產(chǎn)生一個向量號為1的內(nèi)部中斷，稱為單步中斷2）.外部中斷外部中斷是由于8088外部提出中斷請求引起的程序中斷利用外部中斷，微機系統(tǒng)可以實時響應外部設備的數(shù)據(jù)傳送請求，能夠及時處理外部意外或緊急事件外部中斷的原因是處理器外部隨機產(chǎn)生的，所以是真正的中斷（Interrupt）內(nèi)部中斷的原因是處理器執(zhí)行程序出現(xiàn)異常，所以經(jīng)常被稱為異常（Exception）（1）非屏蔽中斷通過非屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的中斷請求，微處理器無法禁止，將在當前指令執(zhí)行結束予以響應，這個中斷被稱為非屏蔽中斷8088的非屏蔽中斷的向量號為2，非屏蔽中斷請求信號為NMI非屏蔽中斷主要用于處理系統(tǒng)的意外或故障。例如：電源調電前的數(shù)據(jù)保護存儲器讀寫錯誤的處理（2）可屏蔽中斷外部通過可屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的中斷，微處理器在允許可屏蔽中斷的條件下，在當前指令執(zhí)行結束予以響應，同時輸出可屏蔽中斷響應信號，這個中斷就是可屏蔽中斷8088的可屏蔽中斷請求和響應信號分別是INTR和INTA*；由IF標志控制可屏蔽中斷是否允許響應；向量號來自外部中斷控制器8088通常需要配合中斷控制器8259A共同處理可屏蔽中斷可屏蔽中斷主要用于主機與外設交換數(shù)據(jù)（3）中斷標志IF的狀態(tài)IF＝0：可屏蔽中斷不會被響應關中斷、禁止中斷、中斷屏蔽系統(tǒng)復位，使IF＝0任何一個中斷被響應，使IF＝0執(zhí)