第7章.中斷技術(shù)

1、1第7章 中斷技術(shù)2掌握：n中斷的基本概念中斷的基本概念n中斷響應(yīng)的一般過程中斷響應(yīng)的一般過程n中斷向量表及其初始化中斷向量表及其初始化n8088/8086中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)3一、中斷的基本概念n中斷：中斷：nCPU執(zhí)行程序時，由于發(fā)生了某種隨機的事件執(zhí)行程序時，由于發(fā)生了某種隨機的事件(外外部或內(nèi)部部或內(nèi)部)，引起，引起CPU暫時中斷正在運行的程序，暫時中斷正在運行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一段特殊的服務(wù)程序轉(zhuǎn)去執(zhí)行一段特殊的服務(wù)程序(稱為中斷服務(wù)程序稱為中斷服務(wù)程序或中斷處理程序或中斷處理程序)，以處理該事件，該事件處理完，以處理該事件，該事件處理完后又返回被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行，這一過程稱為中后又返回

2、被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行，這一過程稱為中斷。斷。4中斷源n引起引起CPU中斷的事件，發(fā)出中斷請求的來源。中斷的事件，發(fā)出中斷請求的來源。內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷外部中斷外部中斷異常中斷異常中斷軟件中斷軟件中斷可屏蔽中斷可屏蔽中斷非屏蔽中斷非屏蔽中斷異常事件引起異常事件引起中斷指令引起中斷指令引起INTR中斷中斷NMI中斷中斷5引入中斷的原因n提高數(shù)據(jù)傳輸率；提高數(shù)據(jù)傳輸率；n避免了避免了CPU不斷檢測外設(shè)狀態(tài)的過程，提高了不斷檢測外設(shè)狀態(tài)的過程，提高了CPU的利用率。的利用率。n實現(xiàn)對特殊事件的實時響應(yīng)。實現(xiàn)對特殊事件的實時響應(yīng)。6二、外部中斷響應(yīng)的一般過程n中斷請求中斷請求n中斷源識別及中斷判優(yōu)中斷源識

3、別及中斷判優(yōu)n中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)n中斷處理（服務(wù)）中斷處理（服務(wù)）n中斷返回中斷返回7中斷請求n中斷請求信號應(yīng)保持到中斷被處理為止；中斷請求信號應(yīng)保持到中斷被處理為止；nCPU響應(yīng)中斷后，中斷請求信號應(yīng)及時撤銷。響應(yīng)中斷后，中斷請求信號應(yīng)及時撤銷。NMIINTR8中斷源識別n軟件查詢法軟件查詢法n中斷矢量法中斷矢量法n由中斷源提供中斷類型號，由中斷源提供中斷類型號，CPU根據(jù)類型確定根據(jù)類型確定中斷源。中斷源。中斷源識別及判優(yōu)由硬件系統(tǒng)完成中斷源識別及判優(yōu)由硬件系統(tǒng)完成9中斷判優(yōu)n當有多個中斷源同時提出請求時，需要確定當有多個中斷源同時提出請求時，需要確定首先響應(yīng)哪一個中斷源。首先響應(yīng)哪一個中斷

4、源。n優(yōu)先級法則優(yōu)先級法則n低優(yōu)先級的中斷程序允許被高優(yōu)先級的中斷源低優(yōu)先級的中斷程序允許被高優(yōu)先級的中斷源所中斷所中斷n排隊法則排隊法則n先來先響應(yīng)先來先響應(yīng)中斷嵌套中斷嵌套10中斷判優(yōu)n軟件判優(yōu)軟件判優(yōu)n順序查詢中斷請求，先查詢的先服務(wù)順序查詢中斷請求，先查詢的先服務(wù)n即先查詢的優(yōu)先級別高即先查詢的優(yōu)先級別高n硬件判優(yōu)硬件判優(yōu)n鏈式判優(yōu)、并行判優(yōu)（中斷向量法）鏈式判優(yōu)、并行判優(yōu)（中斷向量法）菊花鏈邏輯電路菊花鏈邏輯電路INTAinIREQINTR&=1 1INTAoutDB三態(tài)門三態(tài)門中中斷斷向向量量碼碼E外設(shè)接口外設(shè)接口中斷確認中斷確認菊花鏈菊花鏈邏輯電路邏輯電路12中斷響應(yīng)n向

5、中斷源發(fā)出向中斷源發(fā)出INTA中斷響應(yīng)信號；中斷響應(yīng)信號；n關(guān)中斷關(guān)中斷n保護硬件現(xiàn)場保護硬件現(xiàn)場n將將FLAGS壓入堆棧壓入堆棧n保護斷點保護斷點n將將CS、IP壓入堆棧壓入堆棧n獲得中斷服務(wù)程序入口地址獲得中斷服務(wù)程序入口地址由由硬硬件件系系統(tǒng)統(tǒng)完完成成13中斷處理n執(zhí)行中斷服務(wù)子程序執(zhí)行中斷服務(wù)子程序n中斷服務(wù)子程序的特點：中斷服務(wù)子程序的特點：n為為“遠過程遠過程”n用用IRET指令返回指令返回14中斷服務(wù)子程序完成的工作n關(guān)中斷，保護現(xiàn)場，保護斷點，找入口地址關(guān)中斷，保護現(xiàn)場，保護斷點，找入口地址n保護軟件現(xiàn)場（參數(shù)）保護軟件現(xiàn)場（參數(shù)）n開中斷（開中斷（STI）n中斷處理中斷處理n

6、關(guān)中斷（關(guān)中斷（CLI）n恢復(fù)現(xiàn)場恢復(fù)現(xiàn)場n中斷返回中斷返回15中斷返回n執(zhí)行執(zhí)行IRET指令，使指令，使IP、CS和和FLAGS從堆棧彈從堆棧彈出出恢復(fù)斷點和硬件現(xiàn)場恢復(fù)斷點和硬件現(xiàn)場中斷處理過程流程16中斷請求識別中斷源關(guān)中斷保護硬件現(xiàn)場保護斷點確定中斷服務(wù)程序入口地址保護軟件現(xiàn)場開中斷執(zhí)行中斷服務(wù)程序關(guān)中斷恢復(fù)軟件現(xiàn)場恢復(fù)斷點開中斷中斷返回恢復(fù)硬件現(xiàn)場17三、8088/8086中斷系統(tǒng)內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷外部中斷外部中斷異常中斷異常中斷軟件中斷軟件中斷非屏蔽中斷非屏蔽中斷可屏蔽中斷可屏蔽中斷256個中個中斷源斷源除法錯中斷除法錯中斷溢出中斷溢出中斷單步中斷單步中斷 NMIINTR中斷邏輯中斷

7、邏輯軟件中斷指令軟件中斷指令溢出中斷溢出中斷除法錯除法錯單步中斷單步中斷非屏蔽中斷請非屏蔽中斷請求求中斷控中斷控制器制器8259APIC8086/8088CPU8086/8088CPU內(nèi)部邏輯內(nèi)部邏輯斷點中斷斷點中斷可可屏屏蔽蔽中中斷斷請請求求n430128086/8088中斷源類型：中斷源類型：19中斷向量表00000H003FFH1KB20中斷向量表n存放各類中斷的中斷服務(wù)程序的入口地址；存放各類中斷的中斷服務(wù)程序的入口地址；n每個入口占用每個入口占用4 Bytes，低字為段內(nèi)偏移，高，低字為段內(nèi)偏移，高 字為段基址；字為段基址；n表的地址位于內(nèi)存的表的地址位于內(nèi)存的00000H003FF

8、H，大，大 小為小為1KB，共，共256個入口。個入口。21中斷向量表的初始化n將用戶自定義的中斷服務(wù)程序入口地址放入向?qū)⒂脩糇远x的中斷服務(wù)程序入口地址放入向量表量表n注意點：注意點：n向量表所在的段地址向量表所在的段地址=0n存放子程序入口的單元的偏移地址存放子程序入口的單元的偏移地址=n4n例：例：n將中斷向量碼為將中斷向量碼為48H的服務(wù)程序入口地址放入向量的服務(wù)程序入口地址放入向量表表p27522中斷向量表的初始化nMOV AX，0000HnMOV DS，AXnMOV SI，0120HnMOV BX，OFFSET TIMERnMOV SI，BXnMOV BX，SEG TIMER nMOV SI+2，BX238088內(nèi)部中斷與NMI中斷特點：特點：n無INTA周期周期n中斷類型碼固定或由指令給出中斷類型碼固定或由指令給出8088/8086的中斷響應(yīng)和處理流程NYNYNNNNNYY執(zhí)行指令執(zhí)行完否?取指令I(lǐng)F=1?內(nèi)部中斷?NMI?INTR?TF=1?類型