第6章中断技术.ppt

1、1/32,中断技术,第6章,2,6.1 中断概述,中断，是CPU在执行当前程序的过程中，由于某种随机出现的外围设备的请求，使得CPU暂时停止正在执行的程序，转去执行为外围设备服务的程序，当为外围设备服务的程序执行完后，CPU再返回到原暂时停止的程序处（即断点）继续执行的这一过程。 中断示意图,中断的基本概念,3,凡是能发出中断请求的外部设备及内部原因（包括软件中断和异常故障）被称为中断源。常见的中断源有： 外设中断：系统外设要求与CPU交换信息而产生的中断。如打印机、磁盘等。 指令中断：为方便用户使用系统资源或调试程序而设置的中断指令。 程序中断：程序在运行过程中出现的多种错误而产生的中断。如

2、溢出中断、非法除数中断、地址越界中断、非法操作码中断等。 故障中断：机器在运行过程中，硬件出现错误而引起的中断。如校验错、电源故障等。,6.1 中断概述,中断源,4,CPU响应中断的条件： 设置中断请求触发器（发出中断） 设置中断屏蔽触发器（屏蔽中断） 设置中断允许触发器（允许中断） CPU在现行指令结束后响应中断 具有中断屏蔽功能的接口电路示例,6.1 中断概述,中断响应与中断处理,5,中断响应与中断处理过程： 关中断 保护断点 识别中断源 保护现场 中断服务 恢复现场 开中断与返回,6.1 中断概述,中断响应与中断处理,6,中断优先级（Priority），又称优先权，即在多个中断源同时请求

3、中断时，确定服务的次序。解决中断的优先级的方法常有以下几种： 软件查询确定中断优先级（原理图） 硬件查询确定优先级（链式优先级排队原理图） 中断优先级编码电路（由编码器和比较器构成的优先级排队电路原理图）,6.1 中断概述,中断优先级与中断嵌套,7,中断嵌套，或称多重中断，即当CPU执行优先级较低的中断服务程序时，允许响应比它优先级高的中断源请求中断，而挂起正在处理的中断。 多个中断源、单一中断请求线的多重中断流程,6.1 中断概述,中断优先级与中断嵌套,8,可屏蔽中断INTR 8086/8088的中断时序 不可屏蔽中断NMI（中断类型码固定为2），用于通知CPU发生了“灾难性”的事件，如电源

4、掉电、存储器读写错误、总线奇偶位出错等 。,6.2 8086的中断系统,外部中断,9,溢出中断（4号中断） 除法出错中断（0号中断） INT n指令中断 断点中断（3号中断） 单步（陷阱）中断（1号中断）,6.2 8086的中断系统,内部中断,10,中断向量：是中断服务程序的入口地址，包括中断服务程序的段基址CS和偏移地址IP（共占4个字节）。 中断向量表：是存放中断向量的表格，它存放在存储器的最低端，共1KB，存放256个中断向量。 向量地址：是在中断向量表中，每个中断向量在存储空间上的最低地址，是将中断类型码乘4以获取。 8086/8088的中断向量表结构,6.2 8086的中断系统,中断

5、向量与中断向量表,11,（1）保护断点。即把当前标志寄存器PSW、代码段寄存器CS和指令指针寄存器IP的内容压入堆栈： （SP）（SP）- 2 （SP）+1,（SP）（PSW） （SP）（SP）- 2 （SP）+1,（SP）（CS） （SP）（SP）- 2 （SP）+1,（SP）（IP）,6.2 8086的中断系统,中断控制转入操作,12,（2）清除IF和TF，即IF0，TF0，以便禁止其它可屏蔽中断和单步中断 （3）获取中断向量。将中断类型码乘以4获得向量地址，根据向量地址查找中断向量表后，将对应的中断向量放入CS和IP，从而将控制转入中断服务程序： （IP）0000H：4N （CS）000

6、0H：4N2,6.2 8086的中断系统,中断控制转入操作,13,在中断服务程序执行完后，最后要执行一条中断返回指令IRET，将原压入堆栈的标志和断点重又弹回原处： （IP）（SP）+1,（SP） （SP）（SP）+ 2 （CS）（SP）+1,（SP） （SP）（SP）+ 2 （PSW）（SP）+1,（SP） （SP）（SP）+ 2,6.2 8086的中断系统,中断返回操作,14,【例】某外设中断类型号为13H，它的中断服务程序的入口地址为0070H：0FC9H，求其向量地址并具体描述中断向量的各字节在存储器中的存储情况。 【解】由13H4=4CH，可得中断类型号为13H的向量地址为0000H

7、：004CH，该中断向量在向量表中的具体存储情况如下： （0000H：004CH）=C9H （0000H：004DH）=0FH （0000H：004EH）=70H （0000H：004FH）=00H,6.2 8086的中断系统,15,INTER1PROCFAR PUSHAX；保护现场 PUSHBX ；中断服务程序 STI；开中断，以便允许多重中断 ；继续执行中断服务程序 （发中断结束命令）；中断控制器8259A所要求的 POPBX；恢复现场 POPAX IRET；中断返回 INTER1ENDP,6.2 8086的中断系统,中断服务程序格式,16,中断向量并非常驻内存，而是开机上电时，由程序装入

8、内存指定的中断向量表中。系统配置和使用的中断所对应的中断向量由系统软件负责装入，而用户编写的中断，其中断向量则要由用户自行装入。 【例】某外设的中断服务程序为INTER1，其中断类型号为N，试编写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量表中。（程序示例）,6.2 8086的中断系统,中断向量的装入,17/32,thanks!,6.1，6.2，6.5，6.9，6.10,课后作业,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,方法一： MOVAX，0；中断向量表的段基址 MOVES，AX MOVDI，N*4；向量地址送DI ；中断向量装入中断向量表中 MOVAX，OFFSET INTER1 CLD STOSW MOVAX，SEG INTER1 STOSW,某外设的中断服务程序为INTER1，其中断类型号为N，试编写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量表中。,31,方法二： MOVAX，0；中断向量表的段基址 MOVES，AX MOVBX，N*4；向量地址送BX