02硬件中断程序设计095
中断类型码名词解释
中断类型码名词解释
中断类型码是指在计算机系统中，用于标识不同类型中断的一
种编码方式。
中断是指在程序执行过程中，由于某些特定的事件或
条件发生，导致程序的正常执行被暂时中止，转而执行与之相关的
处理程序。
中断类型码的作用是区分不同的中断类型，以便系统能
够根据不同的中断类型采取相应的处理措施。
中断类型码通常是一个数字或者一个编码值，用于唯一地标识
一个特定的中断类型。
不同的操作系统或计算机体系结构可能会有
不同的中断类型码定义和使用方式，但一般来说，中断类型码可以
分为以下几类：
1. 硬件中断，由硬件设备触发的中断，如时钟中断、外部设备
中断等。
硬件中断类型码用于区分不同的硬件设备或事件。
2. 软件中断，由软件程序主动触发的中断，也称为系统调用。
软件中断类型码用于标识不同的系统调用或软件中断服务。
3. 异常中断，由于程序执行过程中出现异常情况而触发的中断，如除零错误、非法指令等。
异常中断类型码用于识别不同的异常类
型。
4. 外部中断，由外部事件触发的中断，如按键输入、网络数据到达等。
外部中断类型码用于区分不同的外部事件。
中断类型码的使用有助于系统在发生中断时能够准确地识别中断类型，并根据类型码执行相应的中断处理程序。
这样可以提高系统的可靠性和可维护性，同时也为开发者提供了一种方便的方式来处理不同类型的中断事件。
了解计算机中断和异常处理机制
了解计算机中断和异常处理机制计算机中断和异常处理机制是操作系统中非常重要的概念之一。
它们在计算机系统的正常运行中发挥着重要的作用，保证了计算机系统的稳定性和可靠性。
本文将详细介绍计算机中断和异常处理机制的相关知识。
一、计算机中断的概念和分类1.1计算机中断的概念计算机中断是指在计算机运行过程中，由于某些事件的发生而打断当前程序的执行，转而去执行相应的中断服务程序的一种机制。
1.2计算机中断的分类计算机中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型：硬件中断：由硬件设备发起的中断，比如外部设备请求、时钟中断等。
软件中断：由正在执行的程序指令（软中断指令）或软件发起的中断，比如系统调用。
二、计算机中断的处理流程计算机中断的处理流程主要包括中断请求、中断响应、中断服务程序执行和中断返回这四个过程。
2.1中断请求当硬件设备发生某个事件需要处理时，会向CPU发送一个中断请求信号。
CPU收到中断请求信号后，暂停当前正在执行的程序，保存相关的寄存器信息，并响应中断请求。
2.2中断响应中断响应是指CPU收到中断请求信号后，根据中断请求信号的优先级，选择相应的中断服务程序进行处理。
中断响应的过程主要包括中断向量的选择和中断屏蔽。
2.3中断服务程序执行中断服务程序是用来处理中断事件的程序，它会根据中断请求的类型执行相应的处理操作。
中断服务程序会根据中断类型从中断向量表中查找相应的中断处理程序，并执行相应的操作。
2.4中断返回中断服务程序执行完毕后，会通过中断返回指令返回到原来被中断的程序继续执行。
中断返回的过程主要包括恢复相关的寄存器信息和清除中断屏蔽。
三、计算机异常的概念和分类3.1计算机异常的概念计算机异常是指在计算机运行过程中出现的一些非正常情况，比如非法指令、内存访问越界等。
当计算机发生异常时，会中断当前程序的执行，转而去执行相应的异常处理程序。
3.2计算机异常的分类计算机异常可以分为软件异常和硬件异常两种类型：软件异常：由正在执行的指令引起的异常，比如非法指令、除零错误等。
计算机原理软硬中断实例
计算机原理软硬中断实例
软中断和硬中断是计算机系统中处理外部事件的两种不同方式。
软中断是由CPU执行的特殊指令，用于请求操作系统执行特定
的任务或服务。
例如，在Linux系统中，软中断可以由用户空间程
序通过系统调用触发，以请求操作系统执行特定的内核功能。
另一
个例子是在网络编程中，当数据包到达时，操作系统会生成软中断
来处理网络数据包。
硬中断是由计算机硬件设备（如网卡、键盘、定时器等）发送
给CPU的信号，用于通知CPU发生了特定的事件。
例如，当键盘被
按下时，键盘控制器会发送一个硬中断给CPU，以通知操作系统有
按键事件发生。
一个常见的软中断和硬中断的实例是计时器中断。
硬件定时器
可以定期发送硬中断给CPU，以便操作系统可以执行定时任务，比
如更新系统时间或执行周期性的操作。
另一方面，操作系统也可以
设置一个软定时器，当定时器时间到达时，CPU会执行相应的软中
断处理程序。
总的来说，软中断和硬中断都是计算机系统中用于处理外部事件的重要机制，它们在操作系统和硬件之间起着桥梁的作用，确保系统能够及时、有效地响应外部事件。
计算机原理软硬中断实例
计算机原理软硬中断实例全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计算机原理是计算机科学的基础，软硬中断是计算机系统中的一种重要的概念。
软中断是在软件层面触发的，一般由程序员通过系统调用来发起，用于处理一些系统服务请求；硬中断是由硬件设备发起的，用于处理硬件设备的事件或错误。
在计算机系统中，软硬中断的实现非常重要，可以保证系统的稳定性和可靠性。
下面我们来简单了解一下软硬中断的原理和实例。
一、软中断的实例：1.系统调用：系统调用是计算机系统提供给用户程序访问内核功能的一种方式。
当用户程序需要访问一些特权操作或系统资源时，可以通过系统调用来触发软中断。
比如打开文件、关闭文件、创建进程等操作都需要通过系统调用来实现。
2.时钟中断：时钟中断是操作系统中常见的一种软中断，用于定时触发系统调度和进程切换。
在一个多任务系统中，时钟中断可以保证每个进程都有机会执行，避免一个进程长时间占用CPU资源。
3.网络中断：网络中断是指当网络设备接收到数据包或发送数据包时，会触发软中断来通知操作系统。
操作系统可以根据网络中断处理数据包，实现网络通信功能。
4.系统调度中断：系统调度中断是操作系统中用于实现进程调度的软中断。
当一个进程的时间片用完或出现阻塞时，操作系统会触发系统调度中断来选择下一个要执行的进程。
1.键盘中断：键盘是计算机系统中常见的输入设备，当用户按下键盘的按键时，键盘会发送一个硬中断给CPU来通知操作系统。
操作系统可以通过键盘中断来处理用户输入。
总结：第二篇示例：计算机原理中的软硬中断是操作系统中一个非常重要的概念，它们在操作系统的运行过程中起着至关重要的作用。
软中断是由软件触发的中断，而硬中断是由硬件设备触发的中断，通过这两种中断机制，操作系统能够及时响应各种事件，保证系统的稳定运行。
下面我们以实例的形式来介绍计算机原理中的软硬中断：1. 软中断实例：假设一台计算机正在运行一个文件传输程序，用户想要中途暂停传输任务。
中断处理编程步骤
中断处理编程步骤中断处理编程步骤中断是计算机系统中一种非常重要的机制，它可以在程序执行过程中暂停当前任务，转而处理优先级更高的任务。
在编写嵌入式系统时，合理地使用中断可以提高系统的响应速度和实时性。
下面将详细介绍中断处理编程的步骤。
一、确定所需中断类型首先需要确定所需的中断类型。
不同的硬件平台和操作系统支持的中断类型可能不同，常见的中断类型有定时器中断、串口接收中断、外部信号触发中断等。
根据具体应用场景和需求选择合适的中断类型。
二、设置相关寄存器在使用硬件设备时，需要对相关寄存器进行设置以使其能够正确地响应和处理中断请求。
这些寄存器包括但不限于：1. 中断向量表：用于存储各个中断向量地址，当相应的硬件设备发生对应类型的中断请求时，CPU会根据该表找到相应的处理函数地址。
2. 中断控制寄存器：用于控制各个硬件设备是否允许产生和响应相应类型的中断请求。
3. 中断标志寄存器：用于记录当前是否有未处理完毕的该类型中断请求。
三、编写中断处理函数中断处理函数是用于响应和处理中断请求的函数，当硬件设备产生相应类型的中断请求时，CPU会跳转到该函数执行。
编写中断处理函数时需要注意以下几点：1. 中断处理函数需要尽可能地简洁和高效。
由于中断发生时程序会被打断，因此需要尽可能快地完成任务并退出。
2. 中断处理函数需要保存现场。
由于在执行中断处理函数时会打开一些寄存器或者栈帧，因此在退出前需要将这些状态恢复到原来的状态。
3. 中断处理函数不应该调用其他的中断处理函数或者阻塞式的操作，否则会导致死锁等问题。
四、注册中断服务例程在编写完中断处理函数后，还需要将其注册到操作系统的中断服务例程（ISR）列表中。
这样当硬件设备产生相应类型的中断请求时，操作系统就能够根据向量表找到相应的ISR，并跳转到对应的中断处理函数执行。
五、测试和调试最后，在完成以上步骤后，还需要进行测试和调试。
可以使用硬件仿真器或者实际硬件设备来模拟产生相应类型的中断请求，并观察程序是否能够正确地响应和处理该请求。
中断优先级程序设计
中断优先级程序设计摘要：1.引言2.中断优先级程序设计的概念3.中断优先级程序设计的应用场景4.中断优先级程序设计的实现方法5.总结正文：中断优先级程序设计是在嵌入式系统或实时操作系统中常用的一种程序设计方法，主要是为了处理系统中多个中断请求，确保系统能够按照预定的优先级顺序响应这些请求。
本文将详细介绍中断优先级程序设计的概念、应用场景及实现方法。
一、中断优先级程序设计的概念中断优先级程序设计，顾名思义，就是根据中断请求的优先级来确定处理这些请求的顺序。
在实际应用中，嵌入式系统或实时操作系统可能会遇到多个中断请求，如外部设备数据到达、定时器溢出等。
这些中断请求都需要及时响应，但系统资源有限，不可能同时处理所有的请求。
因此，需要根据中断请求的优先级，确定处理这些请求的顺序，确保系统正常运行。
二、中断优先级程序设计的应用场景中断优先级程序设计广泛应用于嵌入式系统或实时操作系统中，主要应用于以下场景：1.实时性要求较高的系统：如航空航天、医疗设备、工业自动化等领域，这些系统需要对各种设备状态进行实时监控，并根据设备状态执行相应操作，对响应速度有严格要求。
2.处理多个中断请求的系统：如单片机、微控制器等，这些系统资源有限，需要根据中断请求的优先级，合理分配资源，确保系统正常运行。
三、中断优先级程序设计的实现方法中断优先级程序设计的实现方法主要有以下几种：1.硬件实现：通过硬件电路设计，将不同优先级的中断请求连接到不同的中断控制器，实现中断优先级的硬件控制。
2.软件实现：通过编写程序，设置不同中断请求的优先级，实现中断优先级的软件控制。
这种方法适用于具有较高实时性的系统，如实时操作系统。
3.操作系统支持：通过操作系统的中断处理机制，如Linux 内核中的中断处理程序，实现中断优先级的设置和控制。
总之，中断优先级程序设计是一种重要的程序设计方法，能够确保系统在处理多个中断请求时，按照预定的优先级顺序进行处理，保证系统的稳定性和实时性。
单片机指令的中断处理方法
单片机指令的中断处理方法中断是指单片机在执行某个程序的过程中，突然暂停当前的工作，去处理另外一个优先级更高的任务，待处理完后再回到原来的地方继续执行。
在单片机系统中，中断处理是一种重要的功能，能够提高系统的实时性和可靠性。
本文将介绍常见的单片机中断处理方法。
1. 软件中断处理方法软件中断是一种通过修改程序计数器(PC)的值，使之指向中断服务程序的起始地址的中断方式。
在单片机中，软件中断通常使用特殊的指令来触发，比如软中断指令"INT"。
具体步骤如下：（1）在程序中插入软中断指令，指定软中断号。
（2）程序执行到软中断指令时，自动跳转到中断服务程序的起始地址。
（3）中断服务程序执行完毕后，使用"RETI"指令返回到中断发生前的位置继续执行。
2. 硬件中断处理方法硬件中断是指通过外部硬件设备的信号触发单片机的中断，使其进行相应的中断处理。
通常，硬件中断由硬件的工作方式决定，例如计时器溢出、外部中断引脚的边沿触发等。
具体步骤如下：（1）配置中断使能位和中断标志位。
（2）设置中断服务程序的起始地址。
（3）当中断事件发生时，单片机暂停当前任务，自动跳转到中断服务程序的起始地址执行。
（4）中断服务程序执行完毕后，自动返回到中断发生前的位置继续执行。
3. 嵌套中断处理方法嵌套中断是指在中断服务程序执行期间，有更高优先级的中断事件发生，导致当前中断服务程序被打断，处理更高优先级的中断事件，然后再返回到之前的中断服务程序中继续执行。
嵌套中断可以保证对高优先级事件的及时响应。
具体步骤如下：（1）配置中断优先级，确定各个中断的优先级关系。
（2）当低优先级中断发生时，中断服务程序会被高优先级中断打断。
（3）处理完高优先级中断后，返回到低优先级中断服务程序的被打断位置继续执行。
（4）低优先级中断被完全处理后，才会回到主程序中继续执行。
总结：中断处理在单片机系统中起着重要作用，能够实现对多个任务的快速切换和响应。
中断系统知识点总结
中断系统知识点总结在计算机科学领域，中断系统是一个非常重要的概念。
它允许计算机处理外部事件，比如硬件故障、用户输入和其他一些事件，而不需要等待当前的任务完成。
在本文中，我们将总结中断系统的基本知识点，并讨论它在计算机系统中的重要性。
一、中断的概念1.1 什么是中断中断是一种计算机处理外部事件的机制。
当计算机收到中断信号时，它会立即终止当前正在执行的任务，保存当前状态，并跳转到指定的中断处理程序。
处理完中断后，计算机会回到先前的状态并继续执行原来的任务。
1.2 中断的类型中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。
硬件中断是由外部设备（如输入/输出设备）发送给CPU的信号。
而软件中断则是由计算机内部软件（如操作系统）发起的。
1.3 中断的优点中断能够使计算机立即响应外部事件，提高系统的及时性和实时性。
它还能够减少CPU的空闲时间，提高系统的利用率。
二、中断的原理2.1 中断的触发当外部设备需要CPU的处理时，它会向CPU发送一个中断信号。
CPU收到中断信号后，会立即暂停当前任务，保存当前状态，并跳转到中断处理程序的入口地址开始执行。
2.2 中断的处理流程中断处理流程一般包括以下几个步骤：保存当前状态、中断服务程序的执行、中断结束处理和恢复现场。
在保存当前状态时，CPU会保存当前程序计数器（PC）和程序状态字（PSW）等信息。
然后会跳转到中断服务程序的入口地址执行相应的处理逻辑。
处理完中断后，系统会进行中断结束处理，恢复先前保存的状态，并继续执行先前的任务。
2.3 中断处理的优先级不同的中断可能会有不同的优先级，操作系统需要根据不同中断的紧急程度来优先处理。
一般来说，硬件中断的优先级要高于软件中断，因为硬件故障可能会导致系统崩溃。
而软件中断的优先级则根据具体应用的需求而定。
三、中断系统的实现3.1 中断向量表中断向量表是一个存储中断服务程序入口地址的表格。
当CPU收到中断信号时，会根据中断号在中断向量表中查找相应的中断服务程序入口地址，并跳转到该地址开始执行中断服务程序。
C语言程序设计中断
C语言程序设计中断C语言程序设计中的中断是指在程序执行过程中，由外部事件（如硬件设备的输入、计时器等）触发，使程序跳转到特定的中断服务程序处理相应的事件。
中断在程序设计中起到了重要的作用，能够提高程序的响应速度和效率。
在C语言中，可以使用中断进行设备的输入和输出操作。
例如，在嵌入式系统中，可以使用外部中断来处理按钮的按下操作，或者使用串口中断进行数据的收发。
通过中断，可以使程序在等待设备输入时不进行等待，而是继续执行其他任务，从而提高了系统的并发性。
在C语言中，可以使用关键字“interrupt”来定义一个中断服务程序。
中断服务程序是一种特殊的函数，用于处理中断事件。
通常，中断服务程序需要满足一定的要求，如不使用浮点数操作、不可递归调用等。
下面是一个简单的中断服务程序的例子：```c#include <stdio.h>#include <dos.h>void interrupt my_interruptprintf("Interrupt occurred!\n");//中断服务程序的具体代码int main//安装中断setvect(0x08, my_interrupt);while (1)//执行其他任务}//卸载中断setvect(0x08, default_interrupt);return 0;```上面的例子中，我们使用了DOS的中断处理函数`setvect(`来安装中断服务程序。
在主函数中，可以执行其他任务，而中断服务程序会在中断事件发生时自动被调用。
除了使用DOS提供的中断处理函数外，还可以使用C语言的库函数来实现中断操作。
例如，`signal(`函数可以用于安装信号处理函数，`SIGINT`信号可以用于捕获用户键盘输入的Ctrl+C中断。
下面是一个通过信号处理函数来实现的中断程序的例子：```c#include <stdio.h>#include <signal.h>void my_interrupt(int signo)printf("Interrupt occurred!\n");//中断服务程序的具体代码int main//安装信号处理函数signal(SIGINT, my_interrupt);while (1)//执行其他任务}return 0;```在这个例子中，我们使用了C语言的信号处理函数`signal(`来安装信号处理函数。
《汇编语言程序设计》第十三章：中断及中断处理程序
将关键寄存器的值保存到堆栈或特定内存区域，以便 中断返回时恢复。
堆栈操作
使用堆栈保存和恢复寄存器值，确保中断处理的正确 性。
中断向量表与中断描述符表
中断向量表
存储中断处理程序入口地址的表格，每个中断 对应一个向量。
中断描述符表
在保护模式下使用的中断表，包含中断处理程 序的选择子和偏移量。
中断描述符
典型硬件中断实例解析
定时器中断
定时器到期时触发中断，用于实现定时控制、延时操作等功能。
键盘中断
用户按下键盘按键时触发中断，用于实现输入操作。
串行通信中断
串行通信接口接收到数据时触发中断，用于实现数据传输和控制等功能。这些实例展示了硬件中断在实际应 用中的重要作用，通过合理配置和使用硬件中断，可以提高系统的实时性、可靠性和效率。
描述中断处理程序中断优先级
不同中断具有不同的优先级，高优先级中断 可以打断低优先级中断。
嵌套处理
允许多个中断同时发生，按照优先级顺序依 次处理。
中断屏蔽
通过设置中断屏蔽位来禁止或允许特定中断 的发生。
03 硬件中断处理机制
硬件中断触发条件
01
外部事件
在ARM架构中，软件中断指令通常为`SVC`（Supervisor Call），用于触发操作系统提供的服务例程。
软件中断处理程序设计要点
中断处理程序（Interrupt Handler）需要快速响应并处理中断请求，以避 免影响系统的实时性。
中断处理程序需要保存现场信息，以便在中断处理完成后恢复程序的执行 状态。
内部事件
02
03
软件中断指令
如I/O操作完成、定时器到期等， 由外部设备向CPU发送中断请求 信号。
C语言程序设计中断
C语言程序设计中断中断是计算机系统中的一种重要机制，它使得计算机能够在执行一些任务的过程中，立即停下来去处理其他紧急的任务或事件。
在C语言程序设计中，中断机制的实现涉及到中断处理函数的编写以及中断向量表的配置。
本文将详细介绍C语言中断的基本概念、中断处理函数的编写以及中断向量表的配置。
首先，我们需要了解什么是中断。
中断是一个突然发生的事件，它是外部设备通过向处理器引脚发送一个信号来通知处理器一些事件的发生。
中断可以是来自硬件设备的，比如键盘、鼠标、定时器等，也可以是来自软件的，比如通过系统调用触发的。
当中断事件发生时，处理器会立即停止当前的执行任务，保存当前任务的上下文信息，然后转而去处理中断事件，待中断处理完成后再回到之前的任务继续执行。
中断机制使得计算机能够快速响应外部事件，提高系统的实时性和可靠性。
在C语言程序设计中，中断处理函数的编写是实现中断机制的核心。
中断处理函数是一个特殊的函数，它的函数名必须与中断向量表中的对应项一致，并且具有特定的参数和返回值。
中断处理函数在中断事件发生时自动被调用，处理相应的中断事件。
一般来说，中断处理函数会首先保存当前任务的上下文信息，处理完中断事件后再恢复之前的任务状态，使得之前的任务能够在中断发生时的断点继续执行。
下面是一个简单的示例，演示了如何编写中断处理函数。
```c#include <stdio.h>void interrupt_handler(void)printf("中断事件处理完成\n");int maiwhile (1)//执行主任务}return 0;```在上面的示例代码中，`interrupt_handler`函数是一个中断处理函数，它负责处理中断事件发生时的任务。
通过在`main`函数中添加一个无限循环，可以模拟一直执行主任务的情况。
当中断事件发生时，处理器会立即跳转到`interrupt_handler`函数去处理中断事件，处理完成后再回到主任务继续执行。
中断处理程序的流程
中断处理程序的流程Handling interruptions in a program is a crucial aspect of software development. When an interrupt occurs, the processor has to stop what it is doing and switch to a new task. This can happen for a variety of reasons, such as an external event like a timer expiring, or an internal event like a divide-by-zero error.程序中断的处理是软件开发中至关重要的一部分。
当中断发生时，处理器必须停止当前正在进行的任务并切换到一个新的任务。
这可能是由于各种原因引起的，比如外部事件，比如计时器到期，或者内部事件，比如除零错误。
From a technical perspective, handling interrupts involves saving the state of the current process, executing the interrupt service routine, and then restoring the state of the interrupted process. This ensures that when the interrupt is handled, the program can resume from where it left off without losing any data or causing any unexpected behavior.从技术的角度来看，处理中断涉及保存当前进程的状态，执行中断服务例程，然后恢复中断进程的状态。
中断处理程序的流程
中断处理程序的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!中断处理程序是操作系统中非常重要的一部分，它负责处理硬件设备发送的中断信号，并执行相应的操作。
中断的处理过程中会有什么类型的指令？
中断的处理过程中会有什么类型的指令？中断是计算机处理过程中常见的一种情况，它是指在执行程序的过程中，被来自外部的事件打断，进而由处理器暂停当前执行的任务，转而去执行其他的任务。
在中断的处理过程中，涉及到各种类型的指令，用于应对中断事件，保证系统的正常运行和响应能力。
下面将从硬件和软件两个方面介绍中断过程中常用的指令类型。
一、硬件层面的指令类型1. 中断请求指令中断请求指令用于向处理器发送中断请求信号，告知处理器有中断事件发生。
这类指令通常由外设通过硬件电路发送给处理器，在特定的时机，外设通过发送信号触发中断请求指令的执行，以便处理器能够响应中断事件。
2. 中断向量指令中断向量指令用于确定中断事件对应的中断服务例程的入口地址。
中断向量指令在接收到中断请求后，通过一个中断向量表来查找对应的中断例程入口地址。
中断向量表保存了每个中断事件对应的入口地址，处理器通过执行该指令，获得中断例程的入口地址。
3. 中断屏蔽指令中断屏蔽指令用于屏蔽或允许中断事件的触发。
在某些情况下，为了避免一些特定中断事件的干扰，处理器可以通过执行屏蔽指令来暂时关闭某些中断事件的触发。
这样可以保证处理器能够优先处理其他更为重要的中断事件。
二、软件层面的指令类型1. 中断服务例程指令中断服务例程指令是中断处理过程中的核心部分，也是针对特定中断事件的实际处理代码。
当处理器接收到中断请求信号后，会执行相应的中断服务例程指令。
这些指令是由程序员编写的，用于处理中断事件的具体逻辑。
2. 中断控制指令中断控制指令用于控制中断服务例程的执行和返回操作。
该指令包括中断开启、中断关闭和中断返回等操作。
通过执行中断控制指令，可以在适当的时机开启或关闭特定的中断事件，保证中断处理的顺序和正确性。
3. 中断处理优先级配置指令中断处理优先级配置指令用于配置中断事件的优先级，以便在多个中断事件发生时，确定中断处理的顺序。
通过执行中断处理优先级配置指令，可以根据中断事件的重要性和紧急程度，定义中断事件的执行先后顺序。
计算机中断处理
计算机中断处理计算机的中断是计算机系统中的一种基本机制。
当计算机执行任务时，如果同时发生外界或内部的事件，需要及时中断当前任务，进行处理。
这个过程称为中断处理。
中断处理是计算机操作系统中极为重要的一部分。
中断处理的机制计算机的中断处理有两种机制，一是硬件中断，另一种是软件中断。
硬件中断是由计算机的硬件提供的一种中断机制。
计算机的硬件通过不同的方式产生中断，将中断信号发送给 CPU，接着CPU 将执行中断处理程序。
软件中断是由软件程序产生的一种中断，例如操作系统的系统调用就是一种软件中断。
中断处理的过程中断处理过程一般分为中断请求、中断响应和中断处理三个阶段。
当中断请求到来时，首先中断请求被识别并且被记录。
如果这个中断请求紧急程度比当前运行的任务更高，那么该任务会被中断，CPU 会跳转到相应的中断处理程序中。
执行中断处理程序的过程中会进行中断响应和中断处理，并且进行一些必要的状态恢复和调整。
中断处理程序中断处理程序是用来处理计算机中断请求的代码。
中断处理程序一般由操作系统提供，可以通过操作系统的中断处理表来管理。
中断处理程序必须尽可能快地完成任务，因为过长时间的中断处理会影响到计算机运行的效率。
所以在编写中断处理程序的时候，需要考虑规模和效率问题。
中断服务程序中断服务程序是中断机制的一部分，它是一种特殊的计算机程序，负责处理计算机硬件产生的中断请求。
中断服务程序必须尽可能快地完成任务，并且使用最少的计算机资源来响应中断。
它主要包括中断处理、状态保存和恢复、中断请求的处理、中断响应以及中断处理结束后恢复到原来的状态等步骤。
中断向量表操作系统中的中断向量表是计算机中断处理程序的入口点。
它是一个由中断向量号、中断服务程序地址和一些其他数据组成的表。
当中断请求发生时，中断控制器会将这个中断向量号发送给CPU。
CPU 根据这个中断向量号在中断向量表中查找中断服务程序的地址，并跳转到该地址执行中断服务程序。
中断处理的优化为了提高计算机系统的效率和响应能力，中断处理必须经过优化。
操作系统实习三中断处理
操作系统实习三中断处理
引言
操作系统是计算机系统中最为重要的一部分，负责管理、控制和协调各种计算机资源，为用户提供各种服务。
中断是操作系统中的重要概念之一，它是一种在计算机执行程序时，由硬件或软件发起的一种机制，可以打断正常的程序执行流程。
本文将着重讨论操作系统实习中的中断处理，包括中断的概念与分类、中断处理程序的执行过程以及如何设计一个有效的中断处理程序。
一、中断的概念与分类
中断是指计算机在运行过程中，因为某种突发事件的发生而需要暂停当前的任务，转而去处理突发事件的一种机制。
中断可以分为硬件中断和软件中断两种。
硬件中断是由硬件设备发起的，比如计算机系统中常见的键盘输入、鼠标点击等设备事件。
当这些设备事件发生时，硬件会向操
作系统发送一个中断信号，操作系统就会暂停当前任务，转而执行中断处理程序。
软件中断是由程序员主动触发的，常用于执行系统调用和处理异常情况。
当程序执行到触发软件中断的位置时，会发送一个中断信号，操作系统便会执行相应的中断处理程序。
二、中断处理程序的执行过程
中断处理程序是操作系统对中断事件进行处理的代码段，一般由操作系统内核提供。
下面是中断处理程序的主要执行过程：
1. 中断发生：当中断事件发生时，硬件会向操作系统发送一个中断信号，操作系统接收到信号后会暂停当前任务。
2. 保存现场：操作系统会保存当前任务的执行现场，将当前任务的寄存器值、指令指针等信息保存起来，以便恢复现场时使用。
3. 中断类型判断：操作系统会根据中断号或中断类型来确定中断的具体类型，以便选择相应的中断处理程序。
硬中断
当系统中有多个中断源时，一旦有中断请求，CPU必须确定是哪一个中断源提出的中断请求，并由中断控制 器给出中断服务子程序的入口，装入CS与IP/EIP两个寄存器。CPU转入相应的中断服务子程序开始执行。
主程序和中断服务子程序都要使用CPU内部寄存器等资源，为使中断处理程序不破坏主程序中寄存器的内容， 应先将断点处各寄存器的内容压入堆栈保护起来，再进入的中断处理。现场保护是由用户使用PUSH指令来实现的。
CPU响应中断后，输出中断响应信号，自动将状态标志寄存器FR或EFR的内容压入堆栈保护起来，然后将FR或 EFR中的中断标志位IF与陷阱标志位TF清零，从而自动关闭外部硬件中断。因为CPU刚进入中断时要保护现场，主 要涉及堆栈操作，此时不能再响应中断，否则将造成系统混乱。
保护断点就是将CS和IP/EIP的当前内容压入堆栈保存，以便中断处理完毕后能返回被中断的原程序继续执行， 这一过程也是由CPU自动完成。
中断处理过程
01
请求中断
02
中断响应
03
关闭中断
04
保护断点
06
保护现场
05
中断源识别
恢复现场
中断服务
中断返回
பைடு நூலகம்
当某一中断源需要CPU为其进行中断服务时，就输出中断请求信号，使中断控制系统的中断请求触发器置位， 向CPU请求中断。系统要求中断请求信号一直保持到CPU对其进行中断响应为止。
CPU对系统内部中断源提出的中断请求必须响应，而且自动取得中断服务子程序的入口，执行中断服务子程 序。对于外部中断，CPU在执行当前指令的最后一个时钟周期去查询INTR引脚，若查询到中断请求信号有效，同 时在系统开中断（即IF=1）的情况下，CPU向发出中断请求的外设回送一个低电平有效的中断应答信号，作为对 中断请求INTR的应答，系统自动进入中断响应周期。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
BCD=1:BCD码计数 BCD=0:二进制计数
8254在PC机中的应用
8254有两条地址线，占4个连续的I/O端口地址。 通道 I/O地址 通道0 0x40 通道1 0x41 通道2 控制字寄存器 0x42 0x43
通道0用于电子钟定时基准，OUT0接到8259A的 IR0作为中断源，中断类型号08H.。 通道1用于动态RAM刷新。 通道2产生音频信号，供喇叭发声。
86系列CPU的中断源 86系列CPU的中断源 系列CPU
86系列CPU可处理256个型号的中断，中断类 型号为 0x00∼0xff 。
不可屏蔽中断 NMI 外部中断 中断源 内部中断 微处理器产生的中断 中断指令产生的软件中断 可屏蔽中断 INTR
Non Maskable Interrupt(NMI) Interrupt request(INTR)
实验要求
12ms中断一次，每中断一次在CRT上显示一个字符，400次 之后恢复通道0元计数初值，恢复原中断向量。 可能涉及以下一些工作： 可能涉及以下一些工作： 定义一个指向中断服务函数的函数指针。 定义一个指向中断服务函数的函数指针。 取出通道0原中断向量，保存在函数指针中。 取出通道0原中断向量，保存在函数指针中。 8254通道0初始化成12ms中断一次。 8254通道0初始化成12ms中断一次。 通道 12ms中断一次 编写中断服务函数,显示字符并计数。 编写中断服务函数,显示字符并计数。 设新的中断向量。 设新的中断向量。 400次之后，恢复原计数初值。 400次之后，恢复原计数初值。 次之后 恢复原中断向量。 恢复原中断向量。
中断向量表
内存中最低地址开始的1024个字节作为中断 向量表，存放中断服务子程序的地址，每个型号的 中断占4个字节。 CPU响应中断请求后，根据中断类型号到中断 向量表中找出该型号中断服务程序的地址，执行相 应的中断服务程序。
有关硬件中断的几个函数
硬件中断程序设计包括两个部分： 写一个中断服务子程序， 1）写一个中断服务子程序，要写成中断函数 的形式。 的形式。 设置中断向量， 2）设置中断向量，即把中断服务子程序的地 址放到中断向量表中去。 址放到中断向量表中去。
（1）中断服务函数
中断服务子程序要写成函数形式，用关键词 interrupt说明。 interrupt void interrupt myint(void) { 函数体 } 自定义函数在使用前要说明，格式如下: 自定义函数在使用前要说明，格式如下: void interrupt myint(void);
低电平 高电平
outportb(0x20,0x20);
IR0 IR1
日时钟(8254通道0) 键盘 IR8 IR9 IR10 实时钟
中断源
软件重新指向 INT 0AH 保留 保留 保留 协处理器 硬盘 保留
IR2
IR11 IR12 IR13 IR14 IR15
IR3 IR4 IR5 IR6 IR7
硬件中断程序设计
实模式下的中断系统 中断(interrupt)是指计算机“暂停” 中断(interrupt)是指计算机“暂停”了正在执 (interrupt)是指计算机 行的程序，转去处理一个突发的紧急事件的过程。 行的程序，转去处理一个突发的紧急事件的过程。 处理这个紧急事件，计算机要执行一个相应的 处理这个紧急事件， 中断服务子程序。处理完毕之后， 中断服务子程序。处理完毕之后，计算机又要接 着执行刚才被中断了的程序。 着执行刚才被中断了的程序。 引起中断的事件称为中断源。 引起中断的事件称为中断源。
将IF置1，允许CPU响应INTR中断，由dos.h说明。 函数原形：void disable(void); 用 法： #include <dos.h> … enable();
8259A中断控制器
8259A为CPU管理硬件中断,每一片8259A可 管理8个硬件中断源,级联使用可管理更多的硬 件中断. PC系列微机中相当有两片8259A级联,管理 15个硬件中断源.
0
0
1
1
0
1
方式3
1
0
二 进 制 计
选0通道
0-1=65535
0000000000000000 1111111111111111 1
0经65536次减1后又减到0 方波完成一个周期，0相当 最大的计数初值65536。
通道0的中断周期
通道0的计数初值相当于65536 方波的频率 1.193MHz/65536≈18.2Hz 方波的周期 838ns*65536≈55ms
中断屏蔽寄存器IMR
IRR,IMR
1.中断请求寄存器IRR IRi(i=0∼7)上有中断请求时，IRR相应位置1。 2.中断屏蔽寄存器IMR IMR第i位置1，屏蔽IRi上的中断请求。
优先权处理器,ISR
3.优先权处理器 根据中断屏蔽情况及优先级顺序，决定将那个中 断请求送往CPU。 4.中断服务寄存器ISR 若某个中断请求被CPU响应，则相应位置1。
8259A的结构
INTA D0~D7 数据总线 缓冲器 控 制 逻 辑 INT
RD WR
A0
CS
读/写 逻 辑 内部总线 内部总线
中断服务寄存器
优先权处理器 优先权处理器
中断请求寄存器 中断请求寄存器
CAS0 CAS1 CAS2
级联缓冲 比较器 SP/EN
ISR
IRR
IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7
外部中断
外部中断通过CPU的管脚NMI和INTR申请中断， 外部中断通过CPU的管脚NMI和INTR申请中断， CPU的管脚NMI 申请中断 也称硬件中断。 也称硬件中断。 中断允许标志IF( Interrupt Flag )可屏蔽 中断允许标志IF( INTR中断 中断。 INTR中断。 0：禁止CPU响应INTR中断 CPU响应INTR中断 ：禁止CPU响应INTR IF= IF 1：允许CPU响应INTR中断 CPU响应INTR中断 ：允许CPU响应INTR
通道0每55ms申请一次中断，每秒18.2次 通道0的中断服务子程序TIMER-INT固化在BIOS中，有三个 功能： 1.进行年、月、日、时、分、秒的计时。 2.软盘I/O时，确定软驱电机停止转动的时间。 3.发出一个1CH类软中断，可以调用一个用户程序。
思考题
1.若希望10ms中断一次，计数初值是多少？ 2.若CLK0输入脉冲频率为2MHz,采用二进制计数和 BCD码计数时最大的中断周期是多少？ 3.若CLK0输入脉冲频率为4MHz,希望中断周期为10ms, 写出初始化程序。
（2）设置中断向量函数setvect( ) 设置中断向量函数setvect(
函数格式如下， 说明： 函数格式如下，由dos.h说明： 说明 void setvect(int num , void interrupt(*isr) ( ) ); * num---中断类型号，isr---指向中断服务函数的函数指针 中断类型号， 中断类型号 指向中断服务函数的函数指针 若中断类型号为0x08,中断服务函数名为myint,程序 ,中断服务函数名为 若中断类型号为 , 如下： 如下： #include <dos.h> … setvect(0x08, myint);
T
计数初值
方波的频率f2等于输入脉冲频率f1除以计数初值N
f2=f1/N
方波的周期T2 =1/f2等于输入脉冲周期T1=1/f1乘以计 数初值N
T2=T1× N
计数初值N等于方波的周期T2除以输入脉冲周期T1
N=T2/T1=T2/838ns
通道0的初始化
MOV AL,36H OUT 43H,AL MOV AL,0 OUT 40H,AL OUT 40H,AL 8 8 数 控制字36H=00110110B D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
（4)屏蔽中断函数disable( ) 4)屏蔽中断函数disable( 屏蔽中断函数
将IF清0，禁止CPU响应INTR中断，由dos.h说明。 函数原形：void disable(void); 用 法： #include <dos.h> … disable();
（5）开放中断函数enable( ) 开放中断函数enable(
时钟中断程序举例
利用8254的通道0作为实时时钟定时，每10ms中 断一次。编写第8类中断的中断服务程序每中断一次 在CRT上显示一个8字。 根据新的中断周期对8254通道0初始化 写中断服务子程序 设置中断向量
计数初值
10ms/838ns≈11933=0x2e9d
程序清单
#include <dos.h> #include <stdio.h> void interrupt myint8(void); void main(void) { disable(); outportb(0x43,0x36); outportb(0x40,0x9d); outportb(0x40,0x2e); setvect(0x08,myint8); enable(); while(1); } void interrupt myint8(void) { putchar('8'); outportb(0x20,0x20); } 主程序 关中断 初始化0# 设中断向量 开中断 子程序 显示字符 EOI命令 循环等待 返回
（3）获取中断向量函数getvect( ) 获取中断向量函数getvect(
该函数从中断向量表中取出指定中断类型号 的中断服务函数的地址，赋给一个函数指针。 函数用法举例： 函数用法举例： #include <dos.h> interrupt(*oldint)(); void interrupt(*oldint)(); … oldint=getvect(中断类型号）； oldint=getvect(中断类型号）；