第五章-输入输出系统01-中断工作方式.ppt

硬件排队：与外设和CPU之间的连接方式有关。 F/F1 F/F2 F/F3 1# 2# 3# INTR 中断请求送CPU 公共申请线 CPU发中断查询 INTA 1#优先级输出 2#优先级输出 3#优先级输出 具有公共请求线排队线路 具有独立请求线排队线路 非 与非 与非 INTR0 INTR1 INTR2 INTR0 INTR1 INTR2 独立申请线 1 1 1 1 1 1 0 0 0 与 或门 非 非 0 0 离CPU越近级别越高。 3）、中断响应 CPU有条件的响应中断请求： 1）当前指令周期结束； 2）无更高速外设的DMA申请； 因为中断是解决CPU与慢速外设之间传送数据的方式。 DMA是高速设备（硬盘）与内存之间直接传送数据的方式。 高速设备比低速设备传送级别高，因此DMA比中断的级别高。 3）至少有一个中断源向CPU申请中断； 4）此时CPU处于开中断状态（允许中断触发器设为“1”）； CPU在保护现场或处理某些程序时，不希望被打扰。 如果CPU当前为“关中断”，则拒绝响应任何中断请求。 5.4.2 中断工作过程 4）、中断服务 CPU响应中断后，进入中断服务： （1）首先，CPU关中断；（即在保护现场工作期间不被打扰） （2）保存断点； （把当前PC的内容压入堆栈） （3）查询中断向量表； （送向量表查询地址给MAR，访存） （4）得到中断服务子程序入口地址； （访问中断向量表，从中得到外设对应的中断服务子程序的 入口地址，并将该地址送PC） （5）执行中断服务子程序； （中断服务是通过CPU执行中断服务子程序来完成的） 中断服务子程序：预先编写好，存放在内存中固定位置。 不同的中断源对应不同的中断服务子程序。 比如：显示器和打印机的中断服务子程序不一样。 进入中断后，怎么找到该外设对应的中断服务子程序入口地址？ 5.4.2 中断工作过程 （1）CPU响应中断请求后，会得到该申请设备的设备号（即中断向量号） （2）通过中断向量号，求得中断向量表中的查询地址。（中断向量号*4） （3）查询地址中有：段起始地址 + 偏移量 = 中断服务子程序入口地址 段起始地址：FA00 偏移量：0100 段起始地址：FA00 偏移量： 0200 段起始地址：FA00 偏移量： 0300 段起始地址：FA00 偏移量： 0400 段起始地址：FA00 偏移量： 0500 段起始地址：FA00 偏移量： 0600 段起始地址：FA00 偏移量： 0700 # 08 H 08H*4 = 0020H → 09H*4 = 0024H → 0028H → 中断向量表（内存） 中断向量号 # 09 H # 0A H # 0B H # 0C H # 0D H # 0E H 入口地址 中断服务子程序 段地址起始 FA00H → + 偏移量：0100 ① ② ③ 当前指令执行周期 有DMA请求？ DMA周期 有非屏蔽中断？ 有可屏蔽中断？ 发中断查询INTA， 接收中断向量VA 关中断（IF=0） PC / 状态字 压入栈 取中断服务程序入口地址，送PC。 保存寄存器，入栈 设置新的中断范围 （是否改变屏蔽字） 开中断 （IF=1） 执行中断服务程序 恢复寄存器，出栈 中断返回 （恢复PC/状态字 开中断 ） 硬件完成 软件完成 中断服务子程序 主程序 中 断 响 应 周 期 下一条指令取指周期 CPU开中断？IF=1 ① ② ③ ④ N Y N N Y Y 保护 现场 恢复 现场 保护 现场 中 断 服 务 中 断 屏 蔽 外设中断为 可屏蔽中断 找到中断 申请设备 执行主程序和中断服务子程序都是同一个CPU。 掉电等为 非屏蔽中断 5.4.1、中断的概念 5.4.2、中断工作过程 （书 8.4 中断系统） 5.4.3、中断方式的接口 Review: 5.4 程序中断方式 中断工作过程： 1）外设准备就绪后，向CPU提出中断请求， 2）当多个外设同时提出请求，进行中断排队， （CPU一次只能服务一个外设） 3）CPU在一定条件下，进行中断响应， 4）CPU响应后，进行中