5.5 程序中断方式

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1、5.5程序中断方式•一、中断的概念•二、I/O中断的产生•三、程序中断方式的接口电路•四、I/O中断处理过程•五、中断服务程序流程5.5程序中断方式一、中断的概念入口1…中断服K务程K+1…序1入口2Q中断Q+1服…务程序22015/4/29哈尔滨工业大学刘宏伟32二、I/O中断的产生5.5以打印机为例CPU与打印机部分并行工作执行主程序继续执行主程序继续执行主程序响中响中CPU应断应断中返中返断回断回启动传送传送打印机数据数据准备发打印发打印中中断断请请打印机求求空闲接收接收2015/4/29哈

2、尔滨工业大学刘宏伟33数据数据三、程序中断方式的接口电路5.51.配置中断请求触发器和中断屏蔽触发器2.排队器3.中断向量地址形成部件4.程序中断方式接口电路的基本组成三、程序中断方式的接口电路5.51.配置中断请求触发器和中断屏蔽触发器中断请求INTRINTRQ中断请求触发器MASKD来自CPU的INTR=1有请求中断查询信号1MASK中断屏蔽触发器&MASK=1被屏蔽QDD完成触发器受设备本身控制2015/4/29哈尔滨工业大学刘宏伟352.排队器5.5硬件在CPU内或在接口电路中（链式排队器

3、）排队软件详见第八章INTP1´INTP2´INTP3´INTP4´1&1&1&1&INTRINTRINTRINTR1234设备1#、2#、3#、4#优先级按降序排列INTR=1有请求即INTR=0ii2.排队器5.5硬件在CPU内或在接口电路中（链式排队器）排队软件详见第八章INTPINTPINTPINTP12341111&&&&INTRINTRINTRINTR1234INTP1´INTP2´INTP3´INTP4´1&1&1&1&2015/4/29INTR1INTR2INTR哈尔滨工业大学3刘

4、宏伟INTR4373.中断向量地址形成部件5.5由软件产生详见第八章入口地址硬件向量法由硬件产生向量地址再由向量地址找到入口地址向量地址主存…000100101…12HJMP200设备向量地址13HJMP300编码器中断向量地址14HJMP400形成部件……入口地址200打印机服务程序…10000100……排队器输出入口地址300显示器服务程序…2015/4/29哈尔滨工业大学刘宏伟384.程序中断方式接口电路的基本组成5.5向量地址设备编码器中断响应至低一级INTA的排队器排队器中断请求来自高一

5、级QQINTRQ的排队器DMASK1中断查询&QQ启动设备命令译码DB启动命令&SEL设备工作结束地址线设备选择电路输入数据数据线DBR四、I/O中断处理过程5.51.CPU响应中断的条件和时间(1)条件允许中断触发器EINT=1用开中断指令将EINT置“1”用关中断指令将EINT置“0”或硬件自动复位(2)时间当D=1（随机）且MASK=0时在每条指令执行阶段的结束前CPU发中断查询信号（将INTR置“1”）2015/4/29哈尔滨工业大学刘宏伟402.I/O中断处理过程以输入为例5.5⑧向量地

6、址设备编码器中断响应⑦至低一级INTA的排队器⑥排队器中断请求来自高一级QQINTRQ的排队器DMASK⑤1中断查询&②QQ启动设备①命令译码DB启动命令0110&④SEL设备工作地址线设备选择电路结束③输入数据数据线DBR5.5程序中断方式•一、中断的概念•二、I/O中断的产生•三、程序中断方式的接口电路•四、I/O中断处理过程•五、中断服务程序流程五、中断服务程序流程5.51.中断服务程序的流程(1)保护现场程序断点的保护中断隐指令完成寄存器内容的保护进栈指令(2)中断服务对不同的I/O设备具

7、有不同内容的设备服务(3)恢复现场出栈指令(4)中断返回中断返回指令2.单重中断和多重中断单重中断不允许中断现行的中断服务程序多重中断允许级别更高的中断源中断现行的中断服务程序2015/4/29哈尔滨工业大学刘宏伟433.单重中断和多重中断的服务程序流程5.5单重取指令多重取指令执行指令执行指令否否中断否？中断否？中是中是断中中断响应断中中断响应隐断程序断点进栈隐断程序断点进栈指周关中断指周关中断令期向量地址PC期向量地址PC令保护现场保护现场中中断设备服务断开中断服服务务设备服务恢复现场程程序序

8、恢复现场开中断中断返回中断返回4.主程序和服务程序抢占CPU示意图5.5主程序继续执行主程序继续执行主程序CPU启动外设服务程序服务程序（传送数据）（传送数据）准备工作准备工作准备工作I/O传送数据传送数据发中断请求发中断请求宏观上CPU和I/O并行工作2015/4/29微观上CPU中断现行程序哈尔滨工业大学刘宏伟为I/O服务45