8 中断及中断系统
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中断与中断系统的基本概念汇总中断是计算机中的一种机制,用于在计算机运行过程中处理各种外部事件。
中断系统是计算机系统中实现中断机制的硬件和软件部分的总称。
在计算机系统中,中断机制起着非常重要的作用,它使得计算机可以同时处理多个任务,提高了计算机系统的效率。
中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。
硬件中断是由计算机系统中的硬件设备引起的中断,例如设备I/O完成、时钟中断等。
而软件中断是由计算机系统中的软件引起的中断,例如系统调用、异常等。
中断系统的基本概念主要包括中断向量表、中断服务程序和中断处理机制。
中断向量表是一张存储中断服务程序入口地址的表,其中每个表项对应一个中断源。
当一个中断源发生时,其对应的表项会被检索,从而找到相应的中断服务程序入口地址。
中断服务程序是一段用于处理中断的程序代码,它负责处理特定类型的中断事件。
中断服务程序通常由系统内核提供,并且在中断发生时被自动调用。
中断处理机制是指计算机系统对中断请求的检测、响应和恢复过程。
当一个中断事件发生时,计算机系统会首先检测中断请求信号,然后根据中断请求的优先级,响应并调用相应的中断服务程序。
在中断服务程序执行完毕后,系统会根据需要进行中断恢复操作,然后继续执行中断前的程序。
中断机制具有以下几个特点:1.异步性:中断机制使得计算机可以及时响应外部事件,提高了系统的实时性。
不需要由程序主动请求,而是在外部事件发生时自动触发中断。
2.多任务处理能力:通过中断机制,计算机可以在处理一个中断事件的同时,同时处理其他的任务。
这样可以充分利用计算机系统的资源,提高系统的处理能力。
3.优先级控制:中断机制可以根据中断请求的优先级,调用相应的中断服务程序。
这样可以灵活地对不同类型的中断事件进行优先处理。
4.可靠性:中断机制使得计算机系统对于外部事件的处理更加稳定。
即使系统正在执行一个重要的任务,也能够及时响应其他重要的外部事件。
5.可扩展性:通过增加中断源和相应的中断服务程序,可以很方便地扩展计算机系统的功能。
中断系统概述基本概念处理过程中断请求中断判优中断相应中断处理中断返回16位微机中断系统中断类型外部中断内部中断中断向量表组成及定位在8086/8088 中断系统中,所有中断服务程序的入口地址(中断向量)集中放在内存的最低1K区域(即地址为00000H ~ 003FFH) ,构成一个中断向量表。
每个中断向量占4个内存单元,前两个单元存放中断向量的偏移地址,后两个单元存放中断向量的段地址,因此,中断向量表可存放256 个中断向量。
中断向量地址= 4×中断类型码中断步骤心读取中断类型码;计算中断向量地址;取中断向量,偏移地址放IP ,段地址放CS;转入中断服务程序;中断返回到INT 指令的下一条指令。
设置例子设中断服务程序入口地址标号为VINTSUB ,中断类型码为N。
设置中断量:PUSHDS;数据段地址压栈MOVAX,0;中断向量表段地址-DSMOVDS, AXMOVBX,N*4;中断向量地址-+BXMOVAX,OFFSET VINTSUB;中断向量填入中断向量表MOV[BX], AXMOVAX,SEG VINTSUBMOV[BX +2],AXPOPDS;恢复数据段地址在PC 机中,通常是使用DOS 功能调用INT 21H 来设置中断向量。
入口参数设置为:AH 中预置功能号25H;AL 中预置中断类型码N;DS:DX 中预置中断向量(段地址置入DS ,偏移地址置入DX) 。
利用DOS 功能调用设置中断向量的程序:PUSH DSMOV AX, SEG VINTSUBMOV DS,AXMOV DX, OFFSET VINTSUBMOV AH, 25HMOV AL, NINT 21HPOP DS相应过程32位微机中断系统(略)中断控制器8259A编程模型中断请求寄存器IRR中断服务寄存器ISR中断屏蔽寄存器IMR优先权电路PR初始化命令寄存器ICW1 ~ ICW4操作命令寄存器OCW1 ~ OCW3外部引脚工作方式中断嵌套方式普通嵌套方式特殊全嵌套方式中断屏蔽方式中断优先权循环方式中断查询方式中断触发方式编程初始化命令字(ICW)ICW1设置方法将中断屏蔽寄存器IMR 清O;分配IRQ7 的优先权为7 (即最低级);清除特殊屏蔽方式;若IC4 =0 ,则将寄存器ICW4清0 。