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1、第八章 中断,一 中断概述 二 中断处理过程 三 多级中断管理 四 8086中断系统,CPU与外设数据传送时的矛盾：高速CPU与慢速外设 数据传送方式：查询方式 缺点： CPU将大量时间花在等待上，降低了工作效率。 解决办法： 设法提高外设的工作速度； 外设主动提出请求，处理器响应处理中断思想,中断思想的提出,中断CPU正常运行程序时，由于CPU的内部事件或外设请求，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行相应的外设（或内部事件）的服务程序，程序执行完后又返回到原先的程序继续执行，这一过程称为中断。,一 中断概述1 中断的基本概念,中断的优点：,（1） 同步操作 （2） 实时处理 （3） 故
2、障处理,一 中断概述2 使用中断的好处,与中断相关的几个概念 中断源 中断类型号 中断请求 中断响应 中断服务程序 中断返回,中断向量 中断向量表 中断优先级 中断嵌套 中断屏蔽,(1) 能实现中断并返回 (2) 能实现中断判优功能 (3) 能实现中断的嵌套,一 中断概述3 中断系统的功能,二 中断处理过程,中断请求 中断响应 保护现场 执行中断服务子程序 恢复现场 中断返回,中断优先级： 中断请求是随机发生的，当系统具有多个中断源时，有时会同时出现多个中断请求，CPU只能按一定的次序予以响应和处理，这个响应的次序称为中断优先级。,三 多级中断管理1 中断优先级,对于不同级别的中断请求，一般的
3、处理原则是： 多个中断源同时请求，按优先级由高到低依次处理 中断处理时，出现高优先级请求，应转去处理高级请求，服务结束后再返回原中断服务程序继续 高优先中断正处理，不响应低级请求 同级别请求，应在当前中断处理结束以后再处理,三 多级中断管理1 中断优先级,(1) 软件查询法 当CPU响应中断后，利用软件查询有哪些外设申请中断，判断哪个中断源的级别更高，并首先为它进行中断服务。,三 多级中断管理2 中断优先级的确定,实现软件查询的接口电路,如果设定该接口的端口号为20H，查询程序如下： INAL，20H；读取中断请求触发器的状态 TESTAL，80H；检查“设备7”是否有请求 JNESUB7；是
4、，则转至“设备7”的处理程序7 TESTAL，40H；否，检查“设备6”是否有请求 JNESUB6；是，则转至“设备6”的处理程序6 TESTAL，20H；否，检查“设备5”是否有请求 JNESUB5；是，转至“设备5”的处理程序5 ,三 多级中断管理2 中断优先级的确定,软件查询法的优缺点： (1) 优点：利用软件完成中断优先权的检测，不需要硬件判优电路。另外，优先权由查询的次序来决定，首先查询的即为优先级最高的。 (2) 缺点：不管外设是否有中断请求都需要按次序逐一询问，因而效率较低。特别是在中断源较多的情况下，转至中断服务程序的时间较长。,三 多级中断管理2 中断优先级的确定,(2) 硬
5、件优先权排队电路,三 多级中断管理2 中断优先级的确定,I 中断优先级编码电路,三 多级中断管理2 中断优先级的确定,II 链式中断优先级电路,四 8086中断系统,8086/8088 CPU可以处理256种不同类型的中断，每一种中断都给定一个编号(0255)，称为中断类型号，CPU根据中断类型号来识别不同的中断源。 中断源可分为两大类：一类来自CPU的外部，由外设的请求引起，称为硬件中断(又称外部中断)；另一类来自CPU的内部，由执行指令时引起，称为软件中断(又称内部中断)。,1. 非屏蔽中断NMI(中断类型号为2) 整个系统只有一个非屏蔽中断，它不受IF标志位的屏蔽。出现在NMI上的请求信
6、号是上升沿触发的，一旦出现，CPU将予以响应。非屏蔽中断一般用于紧急故障处理。,四 8086中断系统1 外部中断,2.可屏蔽中断INTR 可屏蔽中断请求信号从INTR引脚送往CPU，高电平有效，受IF标志位屏蔽。 IF0时，对于所有从INTR引脚进入的中断请求，CPU均不予响应；另外，也可以在CPU外部的中断控制器(8259A)中以及各个I/O接口电路中对某一级中断或某个中断源单独进行屏蔽。,四 8086中断系统1 外部中断,内部中断(软件中断)CPU内部请求信号引起的中断均为内部中断，内部中断根据引起中断的原因不同可分为以下几种： （1）除法错中断（类型号为00H） （2）溢出中断INTO（
7、类型号为04H） （3）指令中断 （4）单步执行中断（类型号为01H）,四 8086中断系统2 内部中断,8086的中断优先级由高到低的顺序排列如下： 除法出错中断、INTO、INT n 非屏蔽中断NMI 可屏蔽中断INTR 单步中断,四 8086中断系统,8086/8088最多可以处理256个中断，将这些中断处理子程序的入口地址统一存放在内存的一个固定区域。 每个中断处理子程序的入口地址占用4字节存储单元：低地址的两字节存放中断处理子程序入口地址的偏移量(IP)；高地址的两字节存放段地址(CS)。 这些中断处理子程序的入口地址，称为中断向量。256个中断向量要使用1024个字节的内存区域，称
8、中断向量表。 8086/8088系统的中断向量表位于内存的前1024字节，地址范围为00000H003FFH。每个中断源分配一个中断类型码。,四 8086中断系统3 中断向量表,8086/8088的中断向量表,四 8086中断系统3 中断向量表,中断服务程序入口地址在中断向量表中是按中断类型码顺序存放的，位置可由“中断类型码4”计算出来。 CPU响应中断时，把中断类型码n乘以4，得到对应地址4n(该中断服务程序入口地址所占4个字节的第一个字节的地址)，然后把由此地址开始的两个低字节单元的内容装入IP寄存器，再把两个高字节单元的内容装入CS寄存器，CPU即转向中断类型码为n的中断服务程序。,四 8086中断系统3 中断向量表,中断向量表中有5个专用中断(中断类型码为04)，它们的用途已经确定； 27个系统保留的中断(中断类型码为531)供系统使用，不允许用户自行定义； 224个用户自定义中断(中断类型码为32255)，这些中断类型码可供软中断INT n 或可屏蔽中断INTR使用 (中断类型码21H的中断已用作DOS的系统功能调用) 。,四 8086中断系统3 中断向量表,
