2019最新第六章中断系统化学

中断响应需要两个机器周期，参见图6.9。
四、内部中断
内部中断即软件中断，它不受IF标志的控制，但单步中 断受TF标志的控制。8086/8088的中断如下表6.1所示：
8086/8088中断响应需要两个总线周期 图6.9 8086/8088中断响应总线周期
表6.1 8086/8088的中断优先级
五、中断响应和中断处理过程
2、中断向量表 存放中断向量的存储区称为中断向量表。通
常在存储器的低地址区。 3、8086/8088的中断向量表 8086/8088有256种中断类型，类型号为0-255
（或0-FFH），共有256个中断向量，每个占4个 存储单元，所以需要1024个字节，在存储器的最 低端，地址从00000H-003FFH，这块地址空间就 是中断向量表。
（中断向量指针的低地址） →（IP） （中断向量指针的高地址） →（CS） 例1：中断类型号为27H 则中断向量指针的低地址= 27H ×4= 9CH 中断向量指针的高地址= 27H ×4+2= 9EH 即该中断向量存放在0000H：009CH开始的4个连续单元中。 如果这4个单元中的内容如下：
0000：009C 2AH 0000：009D 43H 0000：009E 65H 0000：009F 87H 则该中断类型号27H的中断向量（中断服务程序 入口地址）的逻辑地址是8765H：432AH，即 (CS)=8765H，(IP)=432AH；物理地址是8B97AH。
硬件中断
软件中断
TF=1 图6.6 8086/8088的中断系统
2、内部中断 内部中断又称软件中断，主要来自CPU内部的软 件中断。 图6.6中，上部是外部的硬件中断；下部是内部 的软件中断。
二、中断向量表
1、中断向量的定义 所谓中断向量实际上就是中断服务程序的入口地 址。每个中断类型号对应一个中断向量。中断向量 占4个字节存储单元，其中前两个字节放中断向量 的偏移地址（IP)，且低字节在前，高字节在后；后 两个字节放中断向量的段地址（CS），也是低字节 在前，高字节在后。
⑷ 保护现场：把断点处的有关寄存器内容压入堆栈。 ⑸ 中断服务：执行中断服务程序
图6.4 中断时序流程图
图6.5 中断响应服务 及返回流程图
⑹ 恢复现场：将压入堆栈的有关寄存器的内容弹出。 ⑺ 开中断：在中断服务的最后要开中断，以便CPU能 响应新的中断请求。
如果实现中断嵌套，可以在中断服务程序中，在适当 时候重新开放中断，以便允许响应较高级的中断。 ⑻ 中断返回：将堆栈内的断点值弹出。上述过程如图 6.5所示。
① 取中断类型号72H； ② 计算中断向量地址72H×4=1C8H； 72H×4+2=1CAH； ③ 取中断服务程序入口地址的偏移量送IP，IP=2050H，
段地址送CS，CS=A000H； ④ 转入中断服务程序A000H：2050H； ⑤ 中断返回到INT 72H指令的下一条指令MOV AX ， BX。
中断分为两类： ⑴ 可屏蔽中断INTR，由标志寄存器中的 IF位
控制； ⑵ 不可屏蔽中断NMI，不受IF位控制。
5、中断系统功能 ⑴ 中断处理：发现中断请求、响应中断请求、
执行中断服务程序、中断返回。
⑵ 中断控制：中断优先权排队、中断嵌套 当系统中有多个中断时，有可能出现两个或两
个以上的中断源同时提出中断请求，这时要求 CPU根据中断优先权由高到低依次处理。
第六章 中断系统
第一节 基本概念
一、中断
1、中断的定义 当CPU正常运行时，由于随机事件（内部或外部）引
起CPU暂时中止正在运行的程序，转去执行请求中断的外 设（或内部事件）的中断服务程序，中断服务程序结束后 再返回被中止的程序，这一过程称为中断。
2、中断源和中断请求 能够向CPU发出中断请求的中断来源称为中断源。I/O设
三、中断优先级和中断嵌套
1、中断优先级：中断优先级一般采用软件查询或硬件 中断优先级编码电路。 2、中断嵌套：当CPU执行优先级较低的中断服务时， 而允许响应比它优先级高的中断请求，而将正在处理的 中断暂时挂起，这就是中断嵌套。
第二节 8086/8088的中断系统
一、中断分类
8086/8088的中断系统如图6.6所示。 1、外部中断 8086/8088CPU有两条引脚提供外部中断源请求中断：一 条是高电平有效的可屏蔽中断INTR；另一条是正跳变有效 的非屏蔽中断NMI。外部中断又称硬件中断。 ⑴可屏蔽中断：可屏蔽中断是由用户定义的外部硬件中断 ，受中断标志位IF的控制。 ⑵非屏蔽中断：不受中断标志位IF的控制。
若允许中断嵌套，则一般在中断服务程序中保存寄存器 后，就安排一条STI指令，以便响应优先权较高的中断。 在中断服务程序末尾安排一条IRET返回指令。
至于不可屏蔽NMI中断，与上述操作基本类似，只是不需 要读取中断类型码，因为它的中断类型码由CPU内部自动产 生。
⑹ 图中在得到中断服务程序入口地址后，查看NMI是否有，接 着查看TEMP，若TEMP=1，则在中断前CPU已处于单步方式， 就和NMI一样重新保护现场和断点，转入单步中断服务程序。 若TEMP=0，即中断前CPU处于非单步方式，则CPU转去执行最 先引起中断的中断服务程序。
最后举一个例说明中断操作过程。 例4：某中断类型号为72H，图6.10示出了中断操作过程。
中断嵌套如图6.1所示。假定有两个中断源A和 B，A的级别高于B，当CPU正在处理B中断时， 允许A能中断B的中断处理，转去执行A的中断服 务程序，在高级中断A处理完后，返回到原来打 断处，继续处理B的中断服务程序。图中为两级 中断，还可以进行多级中断。
图6.1中断嵌套示意图
二、中断处理过程
1、中断检测 中断源向CPU发中断请求是随机的，大多数CPU在现
例2：为中断类型N设置中断向量，该中断的中断服务程
序的符号地址是INTHAND。
mov ax, 0
mov es, ax
；中断向量表的段地址

mov bx, N*4
；中断向量表的偏移地址
mov ax, offset INTHAND ；得到INTHAND的偏
移地址
mov ES:word PTR[bx], ax ；放到中断向量表中
mov ax, seg INTHAND ；得到INTHAND的段
地址
mov ES:word PTR[bx+2], ax；放到中断向量表中
…
INTHAND：
；中断服务处理程序
…
IRET
② 用DOS功能调用来设置中断向量
Ⅰ、设置中断向量 入口参数： AH=25H AL=类型号 DS：DX=中断向量 执行 INT 21H
图6.2 CPU内设置中断允许触发器IFF
3、中断请求与中断屏蔽触发器 图6.3是具有中断请求与中断屏蔽的接口电路。每一个中
断源都有一个中断请求触发器和一个中断屏蔽触发器。只 有当该中断源不屏蔽时，它的中断请求信号才能发给CPU。
图6.3 具有中断请求与中断屏蔽的接口电路
3、CPU响应中断及处理过程 满足上述条件后，CPU响应中断，转入中断周期，完
参见图6.8所示。从图中可知，可屏蔽中断要多两个步骤，即 要先判断IF是否为1，若IF=1则进入中断响应，此时CPU要读 取中断类型码，然后进入所有中断都要做的事。 ⑴ 将标志寄存器FR的内容压入堆栈 ⑵ 将中断允许标志IF和单步标志TF清零 ⑶ 将断点保护到堆栈中。所谓断点就是指响应中断时，主程 序中当前指令下面的一条指令的段寄存器CS的值和指令指针寄 存器IP的值压入堆栈，先压CS，再压IP的值。 ⑷ 根据当前中断的中断类型码查中断向量表，得到中断向量 （中断服务程序入口地址）分别装入CS和IP，从而转到相应的 中断服务程序。 ⑸ 执行中断服务程序，结束后恢复断点，从而继续执行原来 的程序。
Ⅱ、取中断向量 入口参数： AH=35H AL=类型号 执行 INT 21H 返回时ES：BX=中断向量
例3：使用DOS功能调用存取中断向量
…
mov
al, N
mov
ah, 35H
；取原中断向量
int
21H
push
es
；保存原中断向量的段地址
push
bx
；保存原中断向量的偏移地址
push
ds
mov
ax, seg INTHAND ；得到INTHAND的段地址
4、8086/8088中断的分类
⑴ 前5个是专用中断（类型0-4） 类型0：除数为0中断 类型1：单步中断 类型2：NMI中断
类型3：断点中断
类型4：溢出中断 ⑵ 保留的中断（类型号05-3FH）：这是Intel公司 为软件、硬件开发保留的中断类型，大部分用于 系统中断，如20H-3FH为DOS中断调用。 ⑶ 供用户定义的中断（类型号40H-FFH）：使用 用户自己定义的中断，用户必须把该中断的中断 向量填写到中断向量表中。 填写方法有两种： ① 用指令填写
mov
ds, ax…
mov dx, offset INTHAND；得到INTHAND的偏移地址
mov
al, N
；类型号
mov int pop
… pop pop mov mov int ret
… INTHAND：
… iret
ah， 25H 21H ds
dx ds al， N ah， 25H 21H
；设置中断向量
如图6.7所示。
图6. 7 8086/8088中断向量表
从表中，知道了中断类型号，便可计算出相应的中断向量
在表中存放的位置，称为中断向量表地址，或称为中断向量 指针。从中断向量表地址中取出中断向量，便得到了该中断 类型号的中断服务程序入口地址。即
中断类型号×4 = 中断向量指针的低地址 中断类型号×4+2 = 中断向量指针的高地址
成以下操作，其时序如图6.4所示。 ⑴ 关中断：CPU响应中断时，发出中断响应信号INTA