资源描述：
《计算机组成原理第七章输入输出系统三ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1、什么叫中断响应(InterruptResponse)处理机从发现中断请求、中止现行程序到调出中断处理程序的过程。其中的实质性工作是中断请求设备的识别和程序的切换。二、中断响应2、中断响应的条件(以下同时满足则进入中断响应周期)(1)中断源有中断请求,其中断请求触发器处于“1”状态；(2)接口中未对该请求设屏蔽,即中断屏蔽触发器为“0”；(3)CPU允许中断,即CPU内部设置的中断允许触发器EINT为开放状态(开中断)；(4)中断请求的级别高于当前程序的优先级；(5)一条指令执行完毕(如图7.16所示).取指周期执行周期间址周期中断周期有间址
2、吗是否有中断吗是否图7.16指令周期的流程7.3.3程序中断的处理过程中断的过程一般分为几个阶段:中断请求、中断响应、中断判优、中断服务和中断返回.一、中断请求信号的建立与传送某个中断源在准备就绪,且相应的中断屏蔽触发器在非屏蔽状态(MASK=0),其中断请求触发器(INTR)被置“1”,通过相应的信号传送电路(公共传送线路、独立请求线等)将其中断请求信号送往CPU.3、中断响应周期与中断隐指令中断响应周期(INTC):指响应中断开始至执行服务程序之前CPU所处的一个机器周期状态.CPU一旦进入中断周期,即执行一条中断隐指令.中断隐指令,它类似
3、于一条指令,但在机器指令系统中并不存在,是CPU在中断周期由硬件自动完成的一条指令.3、中断响应周期与中断隐指令中断隐指令完成以下操作:(1)发中断响应信号(INTA)(2)关中断(关闭中断允许触发器EINT,使EINT置“0”)为保护断点期间不被更高级的中断请求所打断,保证被中断的程序在中断服务程序执行完后能接着正确地执行下去.(3)保护程序断点为了使得切换前后的程序能正确运行,将程序状态字PSW和PC的内容压入堆栈.(4)寻找服务程序入口地址通过硬件自动生成向量地址,进而找到中断向量(即中断服务程序的入口地址),将其送入PC.详见图7.17
4、.响应中断(发INTA信号)关中断保护断点，找中断源转移到中断服务子程序……图7.17中断响应周期完成的工作硬件直接实现(相当于执行了一条机器指令,称为隐指令)三、中断服务处理不同设备的服务程序是不同的,但其程序流程类似.一般中断服务程序的流程包括:保护现场、中断服务、恢复现场和中断返回.1、保护现场含义是将中断服务程序中用到的通用寄存器的内容保存起来.具体做法是,在中断服务程序起始部分安排若干条存数指令,将寄存器的内容存至存储器中保存,或用进栈指令将现场内容压入堆栈.三、中断服务处理2、中断服务中断服务程序的主体部分对不同的中断源,中断服务操
5、作不同若中断源为打印机,中断服务程序中的指令为数据传送指令,将CPU中需要打印的字符代码,送入接口中的数据端口,供打印之用.三、中断服务处理3、恢复现场中断服务程序的结尾部分含义是将原程序中的“现场”恢复到原来的寄存器中具体做法是,用取数指令或出栈指令,将保存在存储器(或堆栈)中的信息,送到原来的寄存器4、中断返回中断服务程序的最后一条指令为中断返回指令其作用是将原程序断点处内容(PC、PSW)送回原寄存器,以便继续执行原程序7.3.4中断屏蔽技术一、概念多重中断:计算机在处理中断的过程中,有可能出现新的中断请求.此时,如果CPU暂停现行的中断
6、服务程序,转去执行新的中断请求,称为中断嵌套,或多级中断,如图7.18所示.单重中断:若CPU在执行中断服务程序时,对新的中断请求不予理睬,称为单级中断.两种中断的处理流程略有不同,见图7.19.主程序一级中断服务程序二级中断服务程序三级中断服务程序图7.18多重中断示意图第一次中断请求优先级别更高的中断请求优先级别更高的中断请求返回中断服务程序中断周期取指令执行指令中断否NY中断响应关中断保存断点中断向量→PC保护现场设备服务恢复现场开中断中断返回中断服务程序中断周期取指令执行指令中断否NY中断响应关中断保存断点中断向量→PC保护现场设备服务
7、关中断、恢复现场、中断返回设置新屏蔽字、开中断图7.19单重中断和多重中断服务程序流程单重中断多重中断区别:“开中断”的设置时间不同恢复屏蔽字、开中断返回二、实现多重中断的条件提前设置“开中断”指令(见图7.18)优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源例如:有A、B、C、D四个中断源,优先级为A→B→C→D.主程序中断请求ABCD中断服务程序图7.20多重中断处理示意图B、C→D→A→为保证级别低的中断源不干扰级别高的中断源的中断处理过程,特采用屏蔽技术.三、屏蔽技术1、屏蔽触发器与屏蔽字:接口中每级(n级)中断源均有各自的中断屏蔽触发器
8、(共n个),用来决定是否屏蔽该中断源提出的中断请求,它们组成n位的中断屏蔽寄存器,其内容,称之为屏蔽码(屏蔽字).屏蔽字与中断源的优先级别是一一对应的
