中斷系統(tǒng)和中斷控制器8259a(已修改)
2025-05-27 17:37 本頁面
【正文】 第八章 中斷系統(tǒng)和 DMA ? 中斷系統(tǒng)概述 ? 中斷控制器 8259A 中斷系統(tǒng)概述 ?中斷、中斷源 ?中斷處理過程 ?中斷優(yōu)先級 中斷及中斷源 ?中斷的概念 ?中斷 :CPU收到外部請求時停止當(dāng)前任務(wù) ，轉(zhuǎn)而執(zhí)行外設(shè)任務(wù) ， 完成后繼續(xù)執(zhí)行被打斷的任務(wù) 任 務(wù) 1任 務(wù) 5任 務(wù) 4任 務(wù) 3任 務(wù) 2中 斷 1中 斷 2中斷及中斷源 ?中斷源 :引起中斷的事件 ?斷點(diǎn) :主程序被打斷的位置 ?中斷服務(wù)程序 :中斷源的響應(yīng)和處理函數(shù) 任 務(wù) 1任 務(wù) 5任 務(wù) 4任 務(wù) 3任 務(wù) 2中 斷 1中 斷 2斷點(diǎn) 中斷源 中斷服務(wù)程序 中斷源 中斷的用途 ?響應(yīng)外部事件 ：掉電，除零，報警等 ?實(shí)時多任務(wù)調(diào)度 ：加快響應(yīng)速度 ?CPU與外設(shè)并行處理 ：提高 CPU利用率 ?分時系統(tǒng)基礎(chǔ) ：時鐘中斷驅(qū)動的操作系統(tǒng) 中斷處理過程 ?中斷請求 ?優(yōu)先級判別 ?中斷響應(yīng) ?保存現(xiàn)場 ?中斷服務(wù) ?恢復(fù)現(xiàn)場 ?中斷返回 ?概念 ：外部設(shè)備需要 CPU資源時，產(chǎn)生一個中斷信號發(fā)送到 CPU的中斷輸入引腳。 ?原理 ：每個中斷源對應(yīng)一個中斷請求標(biāo)志位 ，由中斷請求寄存器鎖存 。 中斷請求信號需要保持到 CPU對其進(jìn)行中斷響應(yīng)后才能撤銷 。 2. 優(yōu)先級判別 ?多個中斷源同時發(fā)起中斷請求時 ， CPU需要對多個中斷源的優(yōu)先級進(jìn)行判斷 ， 響應(yīng) 最緊急 的中斷請求 。 ?中斷源的優(yōu)先級需要根據(jù)中斷源的緊迫性 、重要性以及外設(shè)處理速度等進(jìn)行綜合考慮 ?不可屏蔽中斷發(fā)生 ， 優(yōu)先響應(yīng)不可屏蔽中斷 。 3. 中斷響應(yīng) ?對于內(nèi)部中斷， CPU通過判斷中斷源自動跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的 中斷服務(wù)程序入口地址 ，執(zhí)行中斷服務(wù)子程序。 ?對于外部中斷， CPU判斷標(biāo)志位 IF，若 CPU允許響應(yīng)外部中斷（ IF=1），向發(fā)出中斷請求的外設(shè)返回一個 中斷應(yīng)答信號 ，否則 CPU不響應(yīng)該中斷請求。 4. 保存現(xiàn)場 ?CPU響應(yīng)中斷，首先需要 禁止 CPU響應(yīng)中斷信號 ，并保存中斷返回地址以及其它可能被破壞的寄存器 ?8086/8088 CPU的基本中斷現(xiàn)場保護(hù)需要將 CS寄存器和 IP寄存器 壓入堆棧 5. 執(zhí)行中斷 ?CPU通過 中斷號 確定進(jìn)入哪個中斷處理 ?進(jìn)入中斷處理程序， 可以允許 CPU響應(yīng)其它中斷 ?8086/8088處理器通過裝入 CS和 IP寄存器實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序跳轉(zhuǎn) 6. 恢復(fù)現(xiàn)場 ?CPU關(guān)閉中斷響應(yīng) ?將保存在堆棧中的所有寄存器內(nèi)容彈出，恢復(fù)到中斷前的寄存器原值 ?8086/8088處理器通過 IRET指令 從中斷狀態(tài)返回。 ?IRET指令將自動恢復(fù)先前保存的 IP和 CS值以及標(biāo)志寄存器 FR或 EFR的值 ， 從而跳轉(zhuǎn)到主程序斷點(diǎn)地址 。 ?返回之后， CPU自動打開中斷 允許響應(yīng)其它中斷請求。 中斷的優(yōu)先級 ?原因 ：中斷處理的重要程度和時延要求不同 ?含義 ：按照中斷源的重要程度為每個中斷源分配不同的優(yōu)先級 ， 并以優(yōu)先級大小進(jìn)行排序 ，確定多個中斷源請求時對不同中斷源的服務(wù)次序 ， 稱之為 中斷優(yōu)先級 。 ?工作原理： 多個中斷源同時向 CPU請求中斷時 ，選擇當(dāng)前 優(yōu)先級最高 的中斷進(jìn)行處理 。 ?規(guī)則 ：優(yōu)先級可以是固定的 ， 也可以動態(tài)調(diào)整 中斷控制器 8259A ? 8259A的主要功能 ? 8259A的結(jié)構(gòu)及引腳功能 ? 8259A的工作方式 ? 8259A的初始化命令字 ? 8259A的初始化編程 1. 8259A的主要功能 ?中斷控制器的功能： 在多個中端源的系統(tǒng)中 ，接收外部中斷請求并判斷 ， 選擇優(yōu)先級最高的外部中斷請求 ， 向 CPU發(fā)起中斷請求信號 。 ?使用中斷控制器的原因 ： ?CPU的中斷管腳太少 （ 8086/8088兩根中斷管腳：INTR和 NMI） ； ?中斷控制方式比較單一 （ 屏蔽 、 優(yōu)先級管理 、 嵌套等 ） 1. 8259A的主要功能 ?每片 8259A可管理 8級 優(yōu)先權(quán)中斷源 ， 通過級聯(lián) ，最多可管理 64級 優(yōu)先權(quán)的中斷源 。 ?對任何一級中斷源都可單獨(dú)進(jìn)行屏蔽 。 ?向 CPU提供可編程的標(biāo)識碼 （ 中斷號 ） ， 為不能提供中斷號的外設(shè)提供中斷管理 。 ?具有五種中斷優(yōu)先權(quán)管理方式：完全嵌套方式 、 自動循環(huán)方式 、 特殊循環(huán)方式 、 特殊屏蔽方式和查詢方式 ?可編程 ， 提高中斷優(yōu)先管理的靈活性 。 2. 8259A外部結(jié)構(gòu) V C C A0 I N T A I R 7 I R 6 I R 5
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1