【文章內(nèi)容簡介】 PU 識別中斷源，從而能正確地轉(zhuǎn)向該中斷源對應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口。 3. 什么是中斷嵌套？使用中斷嵌套有什么好處？對于可屏蔽中斷，實現(xiàn)中斷嵌套的條件是 什么？ 答：微處理器在處理低級別中斷的過程中，如果出現(xiàn)了級別高的中斷請求，微處理器停止執(zhí)行低級中斷的處理程序而去優(yōu)先處理高級中斷，等高級中斷處理完畢后，再接著執(zhí)行低級的未 處理完的程序，這 種中斷處理方式成為中斷嵌套。 使用中斷嵌套的好處是能夠提高中斷響應(yīng)的實時性。對于某些對實時性要求較高的操作，必須賦予較高的優(yōu)先級和采取中斷嵌套的方式，才能保證系統(tǒng)能夠及時響應(yīng)該中斷請求。 對于可屏蔽中斷，實現(xiàn)中斷嵌套的條件有：（ 1）微處理器處于中斷允許狀態(tài)（ IF=1）（ 2）中斷請求的優(yōu)先級高于正在執(zhí)行的中斷處理程序的優(yōu)先級。（ 3）中斷請求未被 8259 屏蔽。（ 4）沒有不可屏蔽中斷請求和總線請求。 4. 什么是中斷向量？中斷類型號為 1FH 的中斷向量為 2345H:1234H，畫圖說明它在中斷向 量表中的存放位置。 答： 中斷向量為每個中斷服務(wù)子程序的入口地址，為 32 位（ 16 位的偏移地址和 16 位的段地址）， 在中斷向量表中 占用 4 個地址單元。在 8086CPU 組成的 計算機 系統(tǒng) 中，采用最低的1024 個地址單元（稱為 0 頁）來存儲中斷向量。 這 1024 個地址單元成為中斷向量表。 － 96 － 因此，中斷類型號位 1FH 的中斷向量，在中斷向量表中的存儲位置為 1FH 4=07CH。中斷類型號為 1FH 的中斷向量在中斷向量表中的存放位置如圖 所示。 圖 中斷類型號為 1FH 的中斷向量在中斷向量表中的存放位置 5. 中斷向量表的功能是什么？敘述 CPU 利用中 斷向量表轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序的過程。 答：中斷向量表 是用來存放中斷向量的。 是中斷類型號與它對應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址之間的換算表。 1) CPU 獲得中斷類型號 n 后，將當(dāng)前 PSW、 CS 和 IP 的內(nèi)容依次壓入堆棧，保存斷點的狀態(tài)和斷點地址，以便返回時恢復(fù)。 2) 將 PSW 中的 IF 位和 TF 位清 0，關(guān)閉中斷。 3) 把地址為 4n 和 4n+1 兩個單元的 16 位數(shù) 作為中斷服務(wù)程序入口的偏移地址置入 IP，把地址為 4n+ 2和 4n+ 3 兩個單元的 16 位數(shù) 作為中斷服務(wù)程序入口的段地址置入 CS。 4) 轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。 6. 敘述可屏蔽中斷的響應(yīng)過程。 答：在 IF 位為 1 情況下，從 INTR 端加入中斷請求信號開始，到進入中斷服務(wù)程序為止 － 97 － 所經(jīng)過的一系列操作，稱為可屏蔽中斷的響應(yīng)過程。首先等待當(dāng)前指令結(jié)束后，進入中斷響應(yīng)周期。然后，從微處理器外部的中斷控制邏輯獲得中斷類型號。隨后把當(dāng)前的PSW、 CS 和 IP 的內(nèi)容依次壓入堆棧，接著清除 PSW 中的 IF 位和 TF 位為 0。最后把中斷服務(wù)程序的入口地址置入 IP 和 CS。至此，完成了可屏蔽中斷的響應(yīng)過程，開始進入中斷服務(wù)程序。 7. 簡要敘述 8259A 內(nèi)部 IRR、 IMR、 ISR 三個寄存器的作用。 答： IRR：中斷請求寄存器，用來鎖存外部設(shè)備送 來的 70IR~IR 中斷請求信號。當(dāng)外部中斷請求線 IRi 有中斷請求時， IRR 中與之對應(yīng)的第 i 位 被置 1。該寄存器內(nèi)容可以被微處理器讀出。 IMR：用于設(shè)置中斷請求的屏蔽信號。此寄存器第 i 位被置 1 時，與之對應(yīng)的外部中斷請求線 IRi 被屏蔽，不能向微處理器發(fā)出 INT 信號。 ISR：用于記錄當(dāng)前正在被服務(wù)的所有中斷級，包括尚未服務(wù)完而中途被更高優(yōu)先級打斷的中斷級。若微處理器響應(yīng)了 IRi 中斷請求，則 ISR 中與之對應(yīng)的第 i 位置 1。中斷處理結(jié)束前，要用指令清除這一位。 8. 中斷控制器 8259A 的初始化編程是如何開始的？ 答：初始化編程就是指對 ICW（初始化命令字）的初始化，對 ICW 的初始化有一定的順序 ，必須從 ICW1 開始。對 中斷控制器 8259A 的初始化編程次序如圖 所示。 － 98 － 初 始 化 I C W 1初 始 化 I C W 3初 始 化 I C W 2是 級 聯(lián) 嗎 ？I C 4 = 1 ？初 始 化 I C W 1YNYN地 址 A 0 = 0地 址 A 0 = 1地 址 A 0 = 1地 址 A 0 = 1 圖 對 中斷控制器 8259A 的初始化編程次 序 9. 設(shè)某微機系統(tǒng)需要管理 64 級中斷，問組成該中斷機構(gòu)時需 片 8259A。 解：一片 8259 可控制 8 級中斷，第 1 片通過級聯(lián) 8片 8259 可將中斷擴充至 64 級。 所以組成該中斷機構(gòu)共需 9 片 8259。 10. 完全嵌套的優(yōu)先級排序方式的規(guī)則是什么？如何設(shè)置這種方式？ 答：在全嵌套方式下，中斷優(yōu)先級的級別是固定的，即 0IR 優(yōu)先級最高， ~IR1 6IR 逐級次之， 7IR 最低。如果對 8259A 進行初始化后沒有設(shè)置其他優(yōu)先級別，那么 8259A 就按全嵌套方式工作。 11. 如果設(shè)備 D D D D D5 按完全嵌套優(yōu)先級排列規(guī)則。設(shè)備 D1 的優(yōu)先級最高， D5 最低。在下列中斷請求下，給出各設(shè)備的中斷處理程序的次序（假設(shè)所有的中斷處理程序開始后就有 STI 指令，并在中斷返回之前發(fā)出結(jié)束命令） （ 1）設(shè)備 3 和 4 同時發(fā)出中斷請求； （ 2）設(shè)備 3 和 4 同時發(fā)出中斷請求，并在設(shè)備 3 的中斷處理程序完成之前，設(shè)備 2 發(fā)出中斷請求； （ 3）設(shè)備 5 同時發(fā)出中斷請求，在設(shè)備 3 的中斷處理程序完成之前， 設(shè)備 2 發(fā)出中斷請求。 解： － 99 － （ 1） 設(shè)備 3 和 4 同時發(fā)出中斷請求； 中斷處理次序為： D3→ D4，示意圖 如圖 （ a）所示。 主 程 序 D 3 服 務(wù) 程 序 D 4 服 務(wù) 程 序D 3 ， D 4 同 時請 求S T I S T II R E TI R E TISR3置1I S R 3 清 零I S R 4 置 1I S R 4 清 零 圖 （ a） 設(shè)備 3 和 4 同時發(fā)出中斷請求 的中斷處理程序的次序 示意圖 （ 2） 設(shè)備 3 和 4 同時發(fā)出中斷請求，并在設(shè)備 3 的中斷處理程序完成之前，設(shè)備 2 發(fā)出中斷請求； 中斷處理次 序為： D3 → D2 → D3 → D4 ， 示意圖 如圖 （ b ） 所示。主 程 序 D 3 服 務(wù) 程 序D 4 服 務(wù) 程 序D 3 ， D 4 同 時請 求S T IS T II R E TI R E TISR3置1I S R 3 清 零I S R 4 置 1I S R 4 清 零D 2 服 務(wù) 程 序S T ID 2 請 求ISR2置1I R E TI S R 2 清 零 圖 （ b） 中斷處理程序的次序 示意圖 （ 3） 設(shè)備 5 同時發(fā)出中斷請求，在設(shè)備 3 的中斷處理程序完成之前，設(shè)備 2 發(fā)出 － 100 － 中斷請求。 中斷處理次序為： D1→ D3→ D2→ D3→ D5，示意圖如圖 （ c）所示。 主 程 序 D 1 服 務(wù) 程 序D 5 服 務(wù) 程 序D 1 ， D 3 , D 5同 時 請 求S T IS T II R E TISR1置1I S R 1 清 零ISR3置1D 3 服 務(wù) 程 序S T II R E TI S R 3 清 零D 2 請 求S T ID 2 服 務(wù) 程 序I S R 2 清 零I R E TS T II S R 5 清 零I R E TISR5置1 圖 （ c） 中斷處理程序的次序 示意圖 12. 8259A 是怎樣進行中斷優(yōu)先權(quán)管理的？ 答： 8259A 利用優(yōu)先權(quán)處理器來識別和管理中斷請求信號的優(yōu)先級別。當(dāng)幾個中斷請求信號同時出現(xiàn)時，優(yōu)先權(quán)處理器根據(jù)控制邏輯規(guī)定的優(yōu)先權(quán)級別和 IMR 的內(nèi)容來判斷這些請求信號的最高優(yōu)先 級。微處理器響應(yīng)中斷請求時，把優(yōu)先權(quán)最高的 IRR 中的“ 1”送入 ISR.。當(dāng) 8259A 正在為某一級中斷服務(wù)時，若又出現(xiàn)新的中斷請求，則由優(yōu)先權(quán)處理器判斷新出現(xiàn)的中斷請求的級別是否高于正在處理的那一級。若是，則進入多重中斷處理。 13. 特殊全嵌套方式有什么特點？它的使用場合是什么？ 答：多片 8259 級聯(lián)時，主片必須工作在特殊全嵌套方式下。 假設(shè)從片工作在全嵌套方式下，先后收到了兩次中斷請求，而且第二次中斷請求有較高的優(yōu)先級，那么該從片就會兩次通過 INT 引腳向上一級申請中斷。如果主片采用全嵌套方式，則它不會響應(yīng)來自同 一引腳的第二次中斷請求。而采用特殊全嵌套方式后，就會響應(yīng)該請求。 14. 向 8259A 發(fā)送“中斷結(jié)束”命令有什么作用？ 8259A 有哪幾種中斷結(jié)束方式？分析各自 － 101 － 的利弊。 答：向 8259A 發(fā)送“中斷結(jié)束”命令，使相應(yīng)的中斷級在 ISR 中的相應(yīng)位清“ 0”，表示該中斷處理已經(jīng)結(jié)束。 8259A 有自動中斷結(jié)束方式（ AEOI）和非自動中斷結(jié)束方式（ EOI）。 （ 1） 自動中斷結(jié)束方式（ AEOI）。 在這種方式下，系統(tǒng)一旦進入中斷響應(yīng)， 8259A 就在第二個中斷響應(yīng)周期 INTA 信號的后沿，自動將 ISR 中被響應(yīng)中斷級的對應(yīng)位清“ 0”。這是一種最簡單的中斷結(jié)束處理方式，可以通過初始化命令來設(shè)定，但這種方式只能用在系統(tǒng)中只有一個 8259A，且多個中斷不會嵌套的情況。 （ 2） 非自動中斷結(jié)束方式（ EOI）。 在這種工作方式下，從中斷服務(wù)程序返回前，必須在程序里向 8259A 輸出一個中斷結(jié)束命令（ EOI），把 ISR 對應(yīng)位清“ 0”。具體做法有一般的中斷結(jié)束方式和特殊的中斷結(jié)束EOI 命令。這種方式可用于系統(tǒng)中有多個 8259A 或多個中斷中有嵌套的情況，但這種方式要比自動中斷結(jié)束方式復(fù)雜。而且在這種方式下，如果在程序里忘記了將 ISR 對應(yīng)位清零，那么， 8259A 在一般情況下將不再響應(yīng)這個中斷以及比它級別低的中斷請求。 15. 初始化 8259A 時設(shè)置為非自動結(jié)束方式，則在中斷服務(wù)程序即將結(jié)束時必須設(shè)置什么操 作命令？不設(shè)置這種命令會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果初始化時設(shè)置為自動結(jié)束方式時，還需要設(shè)置這種操作嗎？ 答：必須發(fā)送中斷結(jié)束命令，即向操作控制字 2OCW 的 EOI 位寫 1。如果不設(shè)置這種命令，則該中斷服務(wù)程序結(jié)束后， CPU 將無法響應(yīng)優(yōu)先級比它低的中斷請求以及它自身的下一次中斷請求。若初始化為自動結(jié)束方式，則不需設(shè)置這種操作。 16. 在哪些情況下需用 CLI 指令關(guān)中斷？在哪些情況下需用 STI 指令開中斷？ 答： ① 關(guān)于有前綴的指令，前綴包括段寄存器前綴（例如指令 MOV AX , CS:VAR）、重復(fù)前綴（例如指令 REP MOVSB）、和 LOCK 前綴。應(yīng)明確的是，指令前綴并不是一個獨立的指令，只是指令的一部分，所以不允許在前綴碼和指令碼之間響應(yīng)中斷，所以應(yīng)在這條指令前置 CLI（關(guān)中斷）指令，在這條指令后置 STI（開中斷）指令。 ② 對于目的地址 是 段寄存器的 MOV 和 POP 指令 （除 CS 外） ，本條指令后不允許響應(yīng)中 － 102 － 斷，而是還要執(zhí)行一條指令結(jié)束后才能響應(yīng)中斷，這時可以在指令前加 CLI，指令后加STI。 ③ 需要進行中斷嵌套時，由于微處理器在響應(yīng)中斷時已將 IF 清零，所以一定要在中斷處理程序中加開中斷指令，才有可能進行中斷嵌套。 17. 某系統(tǒng)中有兩片 8259A，從片的請求信號連主片的 IR2 引腳，設(shè)備 A 中斷請求信號連從 片 IR5 引腳。說明設(shè)備 A 在一次 I/O 操作完成后通過兩片 8259A 向 8086 申請 中斷， 8086微處理器通過兩片 8259A 響應(yīng)中斷，進入設(shè)備 A 的中斷服務(wù)程序，發(fā)送中斷結(jié)束命令，返回斷點的全過程。 答： 設(shè)備 A 在一次 I/O 操作完成后 在 8259A 從片中斷請求輸入端 IR5 上產(chǎn)生中斷請求，中斷請求被鎖存在 8259A 從片 IRR 中，并經(jīng) IMR“屏蔽”，其結(jié)果送給優(yōu)先權(quán)電路判優(yōu)。控制邏輯接收中斷請求，向 8259A 主片 IR2 引腳 輸出 INT 信號，中斷請求被鎖存在 8259A 主片IRR 中，并經(jīng) IMR“屏蔽”，其結(jié)果送給優(yōu)先權(quán)電路判優(yōu)?？刂七壿嫿邮罩袛嗾埱?，向 CPU輸出 INT 信號。 CPU 從 INTR 引腳接受 8259A 主片的 INT 信號，進入連續(xù)兩個 INTA 周期。優(yōu)先權(quán)電路設(shè)置 ISR 中的對應(yīng)位，在收到第一個 INTA 信號后， 8259A 主片把當(dāng)前申請中斷的 8259A 從片的 ID 代碼 010，通過 CAS0～ CAS2 送到相應(yīng)的 8259A 從片。相應(yīng)地 8259A 從片在收到第二個 INTA 信號時，將中斷 類型號