《中断的基本概念》PPT课件

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1、第8章中断系统8.1.1什么是中断§8.1中断的基本概念第8章中断系统中断——是用户通过某种方式向CPU请求为自己服务，CPU收到请求后，暂时中止正在执行的程序，转而去处理为用户服务的服务程序，处理完后继续执行原来的程序的过程。中断的用途——中断是提高计算机工作效率的一种重要手段，具体说，中断的用途如下：实现并行工作：CPU与I/O以及I/O之间；实现实时处理；可不用人工干预自行排除故障，如电源掉电、除法出错等；实现多处理机系统中各处理机之间的协调和联系；控制操作系统。执行中断服务主程序继续执行主程序断点响应中断返回主程序中断过程示意图：能够

2、导致CPU产生中断的来源称为中断源。中断源有以下几种：一般的输入/输出设备，如键盘，打印机等；它们可以发送中断请求在中断过程中和CPU交换数据；数据通道中断源，如磁盘，磁带等；也是通过中断传递数据；定时或者计数信息，定时计数一般是外部中断，如果CPU本身就有定时计数器，也可是内部中断；故障源或告警源，如电源掉电，奇偶校验错等；软件中断，在调试程序时，设置断点等。8.1.2中断源中断源可分为条件中断和无条件中断1.无条件中断——CPU一定要响应的中断，一般的软件中断都是无条件中断；2.条件中断——CPU必须处于某种条件下，才可以响应的中断，如果

3、CPU处于可以响应条件中断的状态称为开中断状态；如果CPU处于不可以响应条件中断的状态，称为关中断状态；8.1.3开中断和关中断注：开中断和关中断状态是和CPU有关，8086系统中是通过中断标志IF的置位和复位来切换的；IF=0，CPU处于关中断状态，IF=1，CPU处于开中断状态多个中断源同时向CPU申请中断，为了能够有序地处理多个中断申请所以要有中断优先级的规定；规定中断优先级的另外一个原因是可以允许中断嵌套；中断嵌套的规则：只有高优先级的中断源可以打断低优先级的中断源的服务，低级中断或同级中断原则上是不能要求中断嵌套的，而规则是人为的；

4、对于CPU来说中断源的优先级是默认规定好的；对于开发人员来说，需要做的工作是确定和处理实际外中断源的优先级。8.1.4中断优先级1、软件查询实现中断优先级排队（P202图及203程序）特点：结构简单、编程简单、但不够灵活，即当中断源增加和减少的时候需要对整个服务程序进行修改。2、硬件电路实现中断源排队1）外部中断向CPU申请中断2）CPU给出中断应答信号3）排队电路将选择最高级别的中断，产生相应的三态锁存器的选通信号，将存放锁存器中的中断源标志传送给CPU的数据总线。（P204图）4）CPU读入中断源标志，调用相应的中断服务程序8.1.4中断

5、优先级——中断优先级的实现中断过程中，要调用中断服务程序，以满足外设的需要，而调用中断服务程序必须将CPU的程序指针转移到服务程序的入口，解决这一问题的方法就是使用中断向量表；中断向量表是系统RAM或ROM的一个区域，其大小取决于CPU支持的中断类型和数量；中断向量表有两种：（1）指令型的中断向量表（2)向量中断的中断向量表8086属于向量中断的中断向量表8.1.5中断向量表（1）指令型的中断向量表向量表给每个中断保留4个字节的空间，足够存放一条转移指令，每种类型的中断对应固定的ROM地址，CPU响应某中断时，自动将指令指针调整到中断向量表的

6、相应地址，执行该地址单元中的转移指令，跳转到相应的中断服务程序。（2)向量中断的中断向量表向量表中存放的是中断向量，中断向量即中断服务程序的入口地址。8086的中断向量表——向量中断的中断向量表中断向量：中断服务程序的入口地址（首地址）逻辑地址含有段地址CS和偏移地址IP（32位）每个中断向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用4个字节8086微处理器从0:0~0:3FFH，依次安排各个中断向量，向量号也从0开始每个中断向量占4个字节，256个中断占用1KB区域，就形成中断向量表向量号为N的中断向量的偏移地址＝N×4中断是一个过程，中断过程

7、中有一些必须完成的工作要做，这些事情有的用户做，有的CPU做。中断过程一般分为以下几个阶段：（1）中断请求（2）中断判优（3）中断响应1）保护断点2）将指令指针指向中断服务程序的入口（4）中断服务（5）中断返回8.1.6中断过程