南邮微机原理课件第9章.ppt

第九章中断 基本概念复****查询方式输入当外设数据未准备好时, 要不断查询, CPU 效率低读取状态信息数据准备好? 从数据口读数据 N Y (以输入中断为例) ③数据④中断请求⑤中断响应⑦数据断点现行程序中断服务子程序⑥⑧②现行程序输入设备输入接口①启动 CPU ⑨ 2. 什么是中断? CPU 暂停执行现行程序,转而处理随机事件,处理完毕后再返回被中断的程序,这一全过程称为中断。 3. 中断源能够引发 CPU 中断的信息源(1) 外部中断源(硬件中断源) 。 I/O 设备如键盘、显示器、打印机。数据通道如磁带、磁盘。时钟如8254 0#, 由此引发的中断。故障源如掉电、存贮器奇偶校验错(2)内部中断源(软件中断源) 。执行 INT 软件中断指令如执行指令 INT 21H 。 CPU 指令执行产生的异常如被 0除、单步执行 4. 中断系统为实现中断而采取的硬件,软件措施 H对于硬件中断,接口电路中应具备‘屏蔽’和‘开放’的功能,这种功能由程序员通过软件去控制。 H能实现中断判优(中断排队), 当有多个中断源提出请求时,应能优先响应高级别的中断源。?能够实现中断嵌套,即高级别的中断源能够中断低级别的中断服务程序。?响应中断后,能自动转入中断处理,处理完毕能自动返回断点现行程序断点 A 设备中断为B服务 B 设备中断为A服务设“B”级别高于“A”断点为A服务 6. 具有中断请求功能的输入接口示意图(教材 P169) 输入设备锁存器(8) 三态缓冲器(8) CPU 数据线 R D Q +5 V 中断请求触发器 Q D 中断允许触发器数据线 D0 位地址译码器 INTR 地址总线 IOW IOR 控制口选中数据口选中选通信号 80 X86 中断指令 1. 开中断指令 STI 功能:使 F寄存器中 I标志置 1, CPU 处于开中断状态。 2. 关中断指令 CLI 功能:使 F寄存器中 I标志置 1, CPU 处于关中断状态。 3. 软件中断指令 INT n n为中断类型码,n为0~255 之间有定义的无符号整数。功能:无条件转向 n型中断服务子程序。 INT n 指令的执行过程—— CPU 响应软件中断的过程① F寄存器→栈(保存 INT n 之前的 F状态) 使F中的 T标志置 0——禁止单步操作 I标志置 0—— CPU 处于关中断状态②断口地址→栈先:断口基地址( CS) →栈,后:断口偏移地址( IP) →栈③ CPU 从4 n ~ 4n+3 单元取出 n型服务程序入口地址→ IP:CS, 从而转入 n型中断服务程序。 4. 中断返回指令 IRET 功能:依次从栈顶弹出 6个元素→ IP,CS,F 如果栈顶是 INT n 的断口地址,则执行 IRET 后,返回断点,否则不能。图示执行 INT n 栈顶示意图执行 IRET 示意图 sp →断口偏移地址断口段基址 F CS F IP sp →? IRET 是中断服务子程序的出口指令? IRET 和 RET 的区别 IRET 从栈顶弹出 6 个元素→ IP,CS,F 远程 RET, 从栈顶弹出 4个元素→ IP,CS 近程 RET, 从栈顶弹出 2个元素→ IP ,硬件措施中断指令,中断向量和中断向量表是实现中断的重要软件措施。