微机原理 f5-中断过程及优先级
微机原理
第五章
中断(***)
中断的概述：外设随机地向CPU发出中断请求，如果响应中断请求CPU会暂停正在运行的程序，去执行中断服务的子程序，中断服务完毕后，返回到主程序被中断处继续执行的过程。
中断源—引起中断的事件
键盘、鼠标是中断方式传送数据
中断系统应具有以下功能(***)
- 能实现中断响应、中断服务和中断返回。
- 能实现中断优先级排队。（同时）
- 能实现中断嵌套。（不同时分先后）(优先级高的可以嵌入优先级低的，但是优先级低的不可以嵌入优先级高的)
中断过程(***)
一个完整的中断基本过程包括：中断请求、中断判优(优先级)、中断响应、中断处理及中断返回。
中断请求
当某一外部中断源要求CPU中断时，首先要向CPU发出中断请求，中断请求被放入中断请求寄存器中，并通过INTR(可屏蔽中断信号)或NMI(不可屏蔽中断信号)信号线引入CPU。
中断判优
由于中断请求是随机的，在某一瞬间有可能出现两个或两个以上同时提出请求的情况。这时需要给每个中断源判断优先级。
另一个作用能实现中断嵌套。
中断响应
CPU每执行完一条指令后，查询是否有中断请求。当查询到有中断请求且此时CPU允许中断（即IF=1,开中断）（INTR需要查询IF，NMI不需要）CPU响应中断。
响应中断后系统做的工作(中断一旦被响应)：
-
自动关中断；IF=0 TF=0（自动）(IF可屏蔽中断、TF单步运行,调试标志)
- 保护FR和断点；(入栈保护)(FR状态寄存器)（断点：当前的CS和IP）
- 形成中断入口地址。通过中断矢量，查询中断地址表实现。（在保护好CS和 IP之后去寻找中断入口地址）
中断处理
图中为AX,BX的举例
执行中断服务开始要用PUSH压栈指令—保护现场；结束后要用POP指令弹出—恢复现场。
栈：先入后出，例如：PUSH AX PUSH BX PUSH CX;POP CX POP BX POP AX; 内层对应，外层对应。
中断返回
响应中断以后，自动关中断。
手动开中断的指令为：STI—SET IF
通常在中断返回前，要用指令开中断，以便再次响应中断，然后执行中断返回指令IRET。
IRET具有弹出断点地址送IP和CS及恢复标志寄存器FR内容的功能。
中断优先权
软件查询方式
INTR收到中断之后，使用指令逐个询问。（例指令查询是不是A申请的中断，如若是则执行A中断服务程序，否则询问下一个）
硬件优先权排队电路
简单硬件方式—菊花链法或链式优先权排队电路。
专用硬件方式(***)—可编程的中断控制器（8259A）