最简单的中断情况

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1、7.1引言7.2最简单的中断情况7.3中断优先权7.4中断控制器Intel8259A7.58086的中断第7章中断8/13/20211读书朋友电话记下当前页码接电话，处理事情继续读书无关电话不理睬执行音乐播放程序敲击键盘记录程序断点处理键盘输入继续播放音乐定时中断（中断关闭）不处理人读书的过程CPU执行音乐播放程序的过程8/13/20212中断基本概念中断(Interrupt)：CPU暂停执行现行程序，转去执行一段特殊程序，以便处理随机到来的事件，处理完毕再返回继续执行被暂停的程序的过程中断服务程序(ISR,Interrup

2、t-ServiceRoutine)：处理随机事件的特殊程序，又称为中断处理程序(InterruptHandler)中断源：引起CPU中断的随机事件,或能发出中断请求的其它来源，称为中断源8/13/20213中断源类型内部中断CPU自身产生的中断。因程序执行过程中的异常情况所引起的，故也称为软件中断或异常(Exception)例如，除法出错、溢出、单步、无效指令、中断指令(系统调用/陷阱)等外部中断CPU以外部件产生的中断，也称为硬件中断例如，键盘中断、定时中断、电源故障、存储器出错等8/13/20214中断的作用中断已成为计

3、算机必备的机制实现CPU与外设并行工作，从而提高CPU的工作效率实现对突发事件快速的实时处理实现应用程序与操作系统的联系实现多道程序分时运行……8/13/20215中断系统应具有的功能（1）实现中断及返回（2）能实现优先权排队（3）高级中断源能中断低级的中断处理8/13/20216中断处理②中断响应中断的过程中断申请中断源向CPU请求中断中断响应CPU对中断源的请求作出反应中断处理CPU执行中断服务程序，完成对中断事件的处理现行程序中断服务程序请求中断外设CPUt数据传送①中断申请撤销请求中断I/O过程8/13/20217中

4、断申请DQINTRIRnIR1IM1…中断屏蔽与允许CPUIE为接收外部中断申请，CPU提供若干中断请求引脚可通过接口扩展外部中断请求的个数CPU可对中断申请加以控制禁止中断，也称关或屏蔽允许中断，也称开8/13/20218中断响应CPU在当前指令执行结束，检查有无中断请求。如果有，则进入中断响应CPU响应中断的条件（1）有中断请求（2）中断请求未被屏蔽（3）中断是开放的（4）CPU在现行指令结束后响应中断取指令执行指令中断?NY中断响应8/13/20219CPU响应中断，转入中断周期，CPU做以下几种事：（1）关中断（2）

5、保留断点断点：FR、CS、IP的内容FR、CS、IP的值压入堆栈（3）保护现场现场：现行程序被暂停时，CPU内部寄存器的内容，是现行程序的工作现场PUSH（4）给出中断入口，转入相应的中断服务程序中断服务程序段地址CS,偏移地址IP（中断处理）（5）恢复现场POP（6）开中断(7)返回IP、CS、FR的值弹出堆栈CPU对中断的响应过程8/13/202110中断源识别计算机中有很多中断源，在发生中断时，CPU必须解决：如何确定中断源，即中断源的识别如何形成中断服务程序(ISR)首址如何处理同时产生的多个中断(包括正在执行某

6、个中断源的ISR时，又来了新的中断)，即中断优先权INTRNMIINTACPU……IR1IRn中断源识别中断逻辑中断逻辑8/13/202111中断优先权中断优先权(Priority)：发生多个中断源请求时，对各个中断源处理的先后次序根据中断源的性质和处理的轻重缓急，安排各中断源的优先权，先处理的优先权较高同时产生的中断，优先处理优先权较高的中断较高优先权的可以中断较低优先权的中断处理程序，即中断嵌套，反之则不行通常将中断判优与中断源识别合并在一起进行处理8/13/202112中断源识别方法硬件方法也称为中断向量法依靠链式排队

7、(Daisy-chain)或并行裁决硬件电路，生成优胜者中断源的识别码根据中断源的识别码，生成ISR首址软件查询法进入特定ISR后，通过执行程序来识别中断源，仅适用于外部中断的识别查询的次序决定中断源的优先级，先查询的优先权高8/13/202113软件查询法中断响应时，CPU进入特定的ISR在ISR中，将中断请求信号通过数据线读入CPU依次测试数据位，若为1，则有中断请求，作相应处理INTRIR4IR1D0~D3…CPU74LS244A0~A3Y0~Y3OE…8/13/202114软件查询法特点中断优先级由查询顺序确定，先被

8、查询者具有高优先级。需要中断请求信号的的锁存接口。可以通过修改软件改变中断优先级。响应速度慢，服务效率低。8/13/202115INTAinCPUINTAINTR外设1外设2外设接口1菊花链逻辑电路外设接口2外设3外设接口3菊花链逻辑电路菊花链逻辑电路┇IREQ1IREQ2IREQ3中断确