【正文】 6個中斷，在中斷管理系統(tǒng)中，可以響應多少個中斷就應該有多少個中斷處理子程序與之對應。 3) 由于中斷類型碼已確定，所以不用執(zhí)行中斷響應周期取中斷類型碼。 2) 除單步執(zhí)行中斷外，其它內部中斷均無法禁止。 2. 內部中斷的特點 內部中斷具有如下特點： 1) 所有內部中斷的中斷類型碼及相應優(yōu)先級均由系統(tǒng)確定，如表 (p239)。 5) 斷點中斷 斷點電中斷即 INT 3指令引起的中斷，中段類型碼為 3，一般在調試程序中設置斷點可使用本指令實現(xiàn)。 4) INT n中斷指令引起的中斷 中斷指令的操作數(shù) n就是中斷類型碼。單步中斷又稱為陷阱中斷，主要用于程序調試。測試加法是否溢出，其中斷類型碼為 4 3) 單步執(zhí)行中斷 (單步中斷 ) 當 TF=1時，每執(zhí)行一條指令， CPU會自動產(chǎn)生一個單步中斷。 INTO指令通常安排在算術指令之后，以便在溢出時能及時處理。 2) 溢出中斷 INTO CPU進行帶符號數(shù)的算術運算時，若發(fā)生了溢出，則標志位 OF=1，如果此時執(zhí)行 INTO指令，會產(chǎn)生溢出中斷。 1. 非屏蔽中斷 NMI 2. 可屏蔽中斷 INTR 8086/8088的內部中斷 1. 內部中斷 (軟件中斷 ) 1) 除法錯誤中斷 當 CPU執(zhí)行除法指令 (DIV/IDIV)時，若除數(shù)為 0或所得的商超過了寄存器所能表示的范圍，則立即產(chǎn)生一個除法錯誤中斷。從圖 看出這 256個中斷源可分為兩大類：一類是外設接口的中斷請求，由 CPU的引腳引入，中斷源來自 CPU外部，故稱外部中斷 (又稱硬件中斷 )；另一類在執(zhí)行指令時引起，來自 CPU的內部，故稱內部中斷 (又稱軟件中斷 )。 8086/8088中斷及中斷處理基礎 8086/8088CPU的中斷類型碼使用 8位二進制數(shù)，范圍為 0~255，可以處理 256種不同類型的中斷，CPU根據(jù)中斷類型碼來識別不同的中斷源。 中斷嵌套 圖 中斷嵌套示意圖 在允許中斷嵌套的系統(tǒng)中應注意： 一般 CPU響應中斷請求后，硬件會自動關閉中斷，這樣， CPU在執(zhí)行中斷處理子程序時將不能再響應其他任何中斷請求。是，轉磁盤中斷處理子程序 2) 簡單硬件電路排隊法 常用的硬件優(yōu)先級排隊電路有菊花鏈電路、中斷優(yōu)先級編碼電路等。是，轉處理電源故障中斷處理子程序 TEST AL,40H。讀中斷請求寄存器 TEST AL,80H。 2. 確定中斷優(yōu)先級 1) 軟件查詢法 圖 軟件查詢法對應的硬件電路 軟件查詢方法的流程圖如圖 。如果正在處理高優(yōu)先級中斷，出現(xiàn)低優(yōu)先級中斷請求，可暫不響應。實現(xiàn)中斷優(yōu)先級排隊。而此時 CPU只能按優(yōu)先級別 (也稱優(yōu)先權，是設計者根據(jù)引起中斷事件的輕重緩急程度為每個中斷源事先確定好的中斷優(yōu)先級別 )的次序予以響應和處理，這個響應的次序稱為中斷優(yōu)先級。 中斷返回指令的操作是保護斷點的逆過程。主要操作有： (1) 關中斷 (2) 保護斷點 (3) 確定中斷處理子程序入口地址 (4) 執(zhí)行中斷處理子程序 ① 對現(xiàn)場的保護 ② 對其他中斷請求的處理 ③ 中斷處理子程序的最后一條指令一定是中斷返回指令 4. 中斷返回 執(zhí)行完中斷處理子程序后，要返回到主程序的斷點處，此過程稱為中斷返回。 圖 CPU內部產(chǎn)生中斷響應信號的邏輯電路圖 3. 中斷處理 CPU一旦響應中斷，立即進入中斷處理過程。當執(zhí)行關中斷指令后，就禁止了響應中斷請求信號。 從圖 ，一旦 CPU發(fā)出中斷響應信號，應立即清除中斷請求信號，以避免同一個中斷請求被 CPU多次處理。 當 CPU檢測到中斷請求信號，且內部的中斷允許觸發(fā)器的狀態(tài)為 1，表示允許中斷時， CPU在執(zhí)行完現(xiàn)行指令后，發(fā)出 INTA中斷響應信號。例如， 8086/8088 CPU用 INTR引腳和NMI引腳接收硬件可屏蔽和非屏蔽中斷請求信號。 1. 中斷請求 根據(jù)中斷請求信號引入 CPU內部中斷處理邏輯部件的不同渠道，中斷請求分為內部請求和外部請求，也稱軟件中斷請求和硬件中斷請求。 圖 中斷處理過程示意圖 繼續(xù)執(zhí)行斷點主程序中斷服務程序有中斷請求中斷處理返回斷點 中斷處理過程 從中斷源向 CPU發(fā)出中斷請求信號到 CPU將這一請求處理完成的過程，叫中斷處理過程。 常見的中斷源有： 一般的輸入 /輸出外設，如鍵盤、打印機等； 數(shù)據(jù)通道，如磁盤機、磁帶機等； 實時時鐘，如定時器 /計數(shù)器 8253提供的定時信號等； 故障源，如電源掉電、內存出錯等； 為調試程序設置的斷點等。 能夠實現(xiàn)中斷功能的硬件電路和相應軟件，統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。 中斷處理過程如圖 。 (4) 在現(xiàn)代微型計算機中，使用中斷機制可以實現(xiàn)多道程序和多重任務的自動切換。 (2) 實現(xiàn)實時處理。理解 8259A的功能、內部結構與引腳信號含義；6種操作方式及中斷處理過程；各命令字含義及編程；掌握它在微型計算機中的連接方法。 熟知響應中斷的條件、中斷的優(yōu)先級、中斷嵌套的概念以及中斷的處理過程。 本章首先描述了中斷傳送的一般概念和原理，然后著重描述了 8086中斷處理的相關內容，最后比較詳細地描述了 8259A中斷控制器的功能以及同微處理器的連接方法。第 6章 中 斷 教學提示： 中斷傳送方式是最常用、比較及時和快速的輸入輸出控制方式。 現(xiàn)在我們使用的不同種類的計算機和各種操作系統(tǒng)都支持中斷處理。 教學目標： 理解什么是中斷，為什么要使用中斷；什么是中斷源。 深刻理解 8086中斷處理相關知識，包括可屏蔽和非屏蔽中斷請求的區(qū)別；中斷的屏蔽與開放；中斷向量表；中斷類型碼；中斷響應和處理過程。 概 述 中斷是計算機所具有的非常重要的功能，具有中斷功能的 CPU可以實現(xiàn)： (1) 與外設同步工作。 (3) 故障處理。 中斷的基本概念 所謂中斷是指 CPU在正常運行程序的過程中，CPU內部或外部出現(xiàn)某些事件、異常需要及時處理，導致 CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉去執(zhí)行處理該事件或異常對應的程序，并在處理完畢返回原程序處繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序，這一過程稱為中斷及中斷處理。 中斷時，被打斷執(zhí)行的程序中下一條被暫停執(zhí)行的指令所在的地址稱為斷點。 任何能夠引發(fā)中斷的事件稱為中斷源。 可以看出中斷源的種類非常多，而中斷系統(tǒng)為區(qū)別不同種類的中斷源，一般采用若干位二進制編碼進行區(qū)分，方法是為每個中斷源分配一個不同的編碼，稱為中斷類型碼。這一過程包括：中斷請求、中斷響應、中斷處理和中斷返回幾個步驟。軟件中斷請求在 CPU內部由中斷指令或程序出錯直接引發(fā)中斷； 硬件中斷請求必須通過專門的引腳引入中斷請求信號。 2. 中斷響應 對于可屏蔽的硬件中斷請求， CPU執(zhí)行程序的時候，在一條指令執(zhí)行過程中檢測判斷有無中斷請求信號。 圖 CPU內部產(chǎn)生中斷響應信號的邏輯電路。 從圖中也可以看出，只有執(zhí)行開中斷指令后，才能夠響應中斷。開中斷也稱為允許中斷，關中斷也稱為屏蔽中斷或禁止中斷。該過程實際上就是 CPU中止正在運行的程序，轉去執(zhí)行引起該中斷事件的程序，即中斷處理(服務 )子程序。實際上就是在中斷處理子程序中通過執(zhí)行最后一條指令 ——中斷返回指令 (如 8086/8088的 IRET指令 )來實現(xiàn)的。 中斷優(yōu)先級 1. 中斷優(yōu)先級 當系統(tǒng)中有多個設備用中斷方式與 CPU進行數(shù)據(jù)交換時，由于各設備隨時會向 CPU提出中斷請求，所以就避免不了有時會同時出現(xiàn)多個中斷請求的情況。 不同級別的中斷請求，常常遵循的處理原則是： (1) 不同優(yōu)先級的多個中斷源同時發(fā)出中斷請求時，應按優(yōu)先級別由高到低次序響應并處理。 (2) 高優(yōu)先級請求可以中斷低優(yōu)先級的中斷處理程序，實現(xiàn)中斷嵌套。 (3) 中斷處理時，出現(xiàn)同級別中斷請求，應在當前中斷處理結束后再處理新的請求。 圖 軟件查詢法程序流程圖 對于圖 ，設中斷請求寄存器端口號為 40H，軟件查詢的程序段如下： IN AL,40H 。判斷電源故障請求 ? JNZ PWF。判斷磁盤請求 ? JNZ II2 。下面簡單介紹菊花鏈電路 (p235)。 若要實現(xiàn)中斷嵌套，應在進入低級別中斷處理子程序之初設置一條開中斷指令 STI。 8086/8088的中斷源如圖 。 圖 8086/8088中斷源 8086/8088的外部中斷 8086/8088 CPU有兩條外部中斷請求引腳：NMI(非屏蔽中斷 )和 INTR(可屏蔽中斷 )引腳。 該中斷是類型碼為 0的內部中斷， CPU響應中斷后轉去執(zhí)行除法錯誤中斷