[工學(xué)]第八章輸入輸出系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-02-15 12:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 必須有一個(gè) 中斷屏蔽觸發(fā)器 ，它可以在程序的控制下置 “1”(設(shè)置屏蔽 )，或置 “0”(取掉屏蔽 )。 (4)中斷處理 過(guò)程是由硬件和軟件 結(jié)合完成。l 中斷周期 的操作由硬件實(shí)現(xiàn)l 中斷服務(wù)程序 由機(jī)器指令序列實(shí)現(xiàn)。l 執(zhí)行保存現(xiàn)場(chǎng)、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、開(kāi)放中斷并返回主程序任務(wù)l 對(duì)要求中斷的設(shè)備進(jìn)行服務(wù)，使其同 CPU交換一個(gè)字的 數(shù)據(jù)，或做其他處理 l 中斷源 ：能夠向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的事件。常見(jiàn)中斷源有：l 輸入、輸出設(shè)備中斷。l 如鍵盤(pán)、打印機(jī)等工作過(guò)程中已做好接收或發(fā)送準(zhǔn)備。l 數(shù)據(jù)通道中斷。l 如磁盤(pán)等要同主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等。l 實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷。l 故障中斷。l 例如電源掉電、設(shè)備故障等要求 CPU進(jìn)行緊急處理等。l 系統(tǒng)中斷。l 如運(yùn)算過(guò)程出現(xiàn)溢出、數(shù)據(jù)格式非法，數(shù)據(jù)傳送過(guò)程出現(xiàn)校驗(yàn)錯(cuò)，控制器遇到非法指令等等。l 為了調(diào)試程序而設(shè)置的中斷。23程序 中斷方式的 基本 I/O接口l 程序 中斷由外設(shè)接口的狀態(tài)和 CPU兩方面來(lái)控制：l 接口方面 ： 有 決定是否向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的機(jī)構(gòu)，主要是接口中的 “準(zhǔn)備就緒 ”標(biāo)志 (RD)和 “允許中斷 ”標(biāo)志(EI)兩個(gè)觸發(fā)器；l CPU方面： 有 決定是否受理中斷請(qǐng)求的機(jī)構(gòu)，主要是 “中斷請(qǐng)求 ”標(biāo)志 (IR)和 “中斷屏蔽 ”標(biāo)志 (IM)兩個(gè)觸發(fā)器 。24程序中斷方式的基本 I/O接口l 準(zhǔn)備就緒的標(biāo)志 (RDReady)：l 一旦設(shè)備做好一次數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送，便發(fā)出一個(gè)設(shè)備動(dòng)作完畢信號(hào) ，使 RD標(biāo)志置 “1”。l 該標(biāo)志作為 中斷源觸發(fā)器 ，簡(jiǎn)稱中斷觸發(fā)器。l 允許中斷觸發(fā)器 (EIEnableInterrupt)：l EI為 “1”時(shí)，某設(shè)備可以向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求；l EI為 “0”時(shí)，不能向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，這意味著某中斷源的中斷請(qǐng)求被禁止。l 設(shè)置 EI標(biāo)志的目的，就是通過(guò)軟件來(lái)控制是否允許某設(shè)備發(fā)出中斷請(qǐng)求。程序中斷方式的基本 I/O接口l 中斷請(qǐng)求觸發(fā)器 (IRInterruptRequest)：l 它 暫存 中斷請(qǐng)求線上由設(shè)備發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng) IR標(biāo)志為 “1”時(shí)，表示設(shè)備發(fā)出了中斷請(qǐng)求。l 中斷屏蔽觸發(fā)器 (IMInterruptMask)：l 是 CPU是否受理中斷或批準(zhǔn)中斷的標(biāo)志。l IM標(biāo)志為 “0”時(shí)， CPU可以受理外界的中斷請(qǐng)求l IM標(biāo)志為 “1”時(shí)， CPU不受理外界的中斷。26⑨ 表示在中斷服務(wù)程序通過(guò)輸入指令把接口中數(shù)據(jù)緩沖寄存器的數(shù)據(jù)讀至 CPU中的寄存器；⑦ 表示如果 “中斷屏蔽 ”標(biāo)志 IM為 “0”時(shí)， CPU在一條指令執(zhí)行結(jié)束后受理外設(shè)的中斷請(qǐng)求，向外設(shè)發(fā)出響應(yīng)中斷信號(hào)并關(guān)閉中斷；程序中斷 方式數(shù)據(jù)輸入的執(zhí)行過(guò)程27① 表示由程序啟動(dòng)外設(shè)，將該外設(shè)接口的 “忙 ”標(biāo)志 BS置“1”， “準(zhǔn)備就緒 ”標(biāo)志 RD清 “0”；② 表示接口向外設(shè)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)；④ 表示當(dāng)設(shè)備動(dòng)作結(jié)束或緩沖寄存器數(shù)據(jù)填滿時(shí)，設(shè)備向接口送出一控制信號(hào)，將數(shù)據(jù) “準(zhǔn)備就緒 ”標(biāo)志 RD置 “1”；⑤ 表示允許中斷標(biāo)志 EI為“1”時(shí)，接口向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；⑥ 表示在一條指令執(zhí)行末尾 CPU檢查中斷請(qǐng)求線，將中斷請(qǐng)求線的請(qǐng)求信號(hào)接收到 “中斷請(qǐng)求 ”標(biāo)志 IR；⑧ 表示轉(zhuǎn)向該設(shè)備的中斷服務(wù)程序入口；（ 10）表示 CPU發(fā)出控制信號(hào) C將接口中的 BS和RD標(biāo)志復(fù)位。③ 表示數(shù)據(jù)由外設(shè)傳送到接口的緩沖寄存器；28單級(jí)中斷1.單級(jí)中斷的概念l 根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)中斷處理的策略不同，可分為單級(jí)中斷系統(tǒng) 和 多級(jí)中斷系統(tǒng) 。l 單級(jí)中斷系統(tǒng) 是中斷結(jié)構(gòu)中最基本的形式。l 在單
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