1、第 8 章,中 斷 系 統(tǒng),第8章 中斷系統(tǒng),教學重點 中斷的類型 中斷的響應條件、處理過程 中斷矢量表的分配 中斷嵌套的應用,第一節(jié) 中斷的基本概念,一、中斷的定義,1、中斷,第一節(jié) 中斷的基本概念,2、中斷源 能發(fā)出中斷請求的外部或內部設備都稱為中斷源。 在計算機系統(tǒng)中，每中斷源都有一個觸發(fā)器，整個計算機系統(tǒng)的中斷觸發(fā)器構成中段寄存器，其內容稱為中斷字或中斷碼。 8088/8086的中斷系統(tǒng)可以處理256種不同類型的中斷。,第一節(jié) 中斷的基本概念,二、中斷分類與中斷類型碼,1、中斷分類 硬件中斷：也稱為外部中斷，是由外部硬件電路產生的。其中硬件中斷又分為可屏蔽中斷INTR和非屏蔽中斷NMI

2、。 軟件中斷：是在執(zhí)行指令的過程當中引起的中斷，因此軟中斷也稱為內中斷。軟中斷都是非屏蔽性的。如：DIV指令、INT n中斷指令引起的中斷，單步中斷和斷點中斷等。 2、中斷類型碼：為了更好地為中斷歸類，我們把不同的中斷劃分為不同的類型。 如類型0為除法出錯中斷；類型1為單步中斷；類型2為非屏蔽中斷,第一節(jié) 中斷的基本概念,三、中斷矢量表,1、中斷向量：每個中斷服務子程序的入口稱為一個中斷向量。 2、中斷矢量表：把系統(tǒng)中所有的中斷向量按照一定的規(guī)律排列成一個表，就是中斷向量表，也稱中斷矢量表。當中斷源發(fā)出中斷請求時，CPU響應中斷后即可查找中斷向量表，找出該中斷源的中斷向量，就可轉入相應的中斷服

3、務子程序。,第一節(jié) 中斷的基本概念,三、中斷矢量表,中斷向量表位于內存0段000003FFH的1K存儲區(qū)內，各中斷向量按其中斷類型碼的大小順序依次存放。每4個連續(xù)的字節(jié)作為一個中斷服務程序入口地址。高地址字單元中存放段地址CS，低地址字單元中存放偏移地址IP。如圖 (分析例子) 如果已知中斷類型號為N，那么它所對應的中斷入口地址為N*4,第一節(jié) 中斷的基本概念,三、中斷矢量表,例如：某設備的中斷類型碼為2H，則中斷向量的存放位置為2H*4=8H，即0008H，設其中斷服務子程序的入口地址為4530H：2000H，則0008H000BH這四個單元中應依次裝入00H，20H，30H，45H。,第二

4、節(jié) 中斷的基本原理,一、中斷過程 1.中斷請求 2.中斷響應 3.中斷處理,第二節(jié) 中斷的基本原理,（一）中斷請求 中斷源：能發(fā)出中斷請求的外部設備。主要有 1、數(shù)據(jù)輸入/輸出外設請求中斷 2、定時器時間到申請中斷 3、故障報警申請中斷 4、程序高度設置斷點產生的中斷 注：申請中斷的外設接口電路中必須包含中斷請求觸發(fā)器。,第二節(jié) 中斷的基本原理,（二）中斷響應 1、判斷響應條件： 非屏蔽中斷（NMI），CPU若無總線請求立即響應 可屏蔽中斷（INTR），必須同時滿足以下條件才響應： A、無總線請求 B、無非屏蔽中斷請求 C、CPU允許中斷，即IF=1 D、CPU執(zhí)行完現(xiàn)行指令 2、若響應則進行

5、關中斷，緊接著就進行中斷處理過程。,第二節(jié) 中斷的基本原理,（三）中斷處理 1、保護斷點和現(xiàn)場(進棧保護PUSH) 2、判別中斷源，選擇優(yōu)先級最高的中斷源，轉向中斷服務程序的入口(段地址送CS，偏移量送IP) 3、如允許中斷嵌套需打開中斷 4、執(zhí)行中斷服務程序 5、關中斷 6、恢復現(xiàn)場和斷點（POP） 7、開中斷，中斷返回，返回原程序的斷點處繼續(xù)執(zhí)行主程序。,第二節(jié) 中斷的基本原理,二、中斷優(yōu)先權 各類中斷由高至低的順序如圖所示。 系統(tǒng)進行中斷的優(yōu)先權判斷常常采用軟硬兩種方法： a、用軟件查詢方法確定中斷優(yōu)先權 b、硬件優(yōu)先權排隊電路,第二節(jié) 中斷的基本原理,三、中斷的嵌套 所謂的中斷嵌套是指在處理某一個中斷的過程中又發(fā)生了新的中斷，從而中斷該服務程序的執(zhí)行轉而去執(zhí)行新的中斷處理的現(xiàn)象。 例：有1、2、3三級中斷源，他們的優(yōu)先級別由高到低的順序為3-2-1。假設在CPU執(zhí)行主程序的過程中，同時出現(xiàn)中斷請求3和1；在執(zhí)行的過程中出現(xiàn)了中斷2；當執(zhí)行2的過程中又出現(xiàn)了中斷請求3。根據(jù)中斷的優(yōu)先級和中斷的嵌套原理，判斷CPU進行多重中斷處理的先后順序，并畫圖表示。,第8章教