2019年PPT-中断方式及接口(示范模板)

断号主。机发向外设的命令包括：启动、停止、
数据外选设通的；状态包括：忙、完成、出错。
为两个扩展中断源设计中断接口。
模型机的外中断源安排：
通过IRQ2进行扩展。
8259
IRQ0 系统时
钟I钟IRRQQ12
实时时 通信
（1）接口组成
IRQ7 打印机
Fra Baidu bibliotek
两个扩展中断源共用一个接
口命令。字格式：启0 动5 1
4
字无关；请求的
（4）向量中断与非向量 中由断硬件提供服务程序入口 4.地中址断典型应用
由软件提供服务 程序入口地址
（1）管理中、低速I/O
操（作 2）处理故障 （3）实时处理
某事件出现的实际时间内及时处理，不是
（4）批 利量用人处时机理钟对。中话断定时采集参数，检测，调节。
（5）多机通信 5.中断系统的组成
请求 屏蔽
器 完成 屏蔽
CP
请求触发
完成器
CP
（2）如何传送中断请求？
1）使用单独请求线 2）使用公共请求线
CPU
请求 请求
I/O
I/O
公共请
CPU I/求O
I/O
2.中断判优 （1）优先顺序故障、DMA、外中（断输入、输出）
（2）CPU现行程序与外设请求的判 优 1标 2））志CCPPUU设 设置 置允 程许 序中状断态字==的10，，优开关先中中级（断断字模段型机采用
数据 IRQi
集各请求，经屏蔽、
INT INTA
中断控制
IRQ0
判（优5），C形PU成响中应断，号发，批准INDT7A~0。器（8259） IRQ7
并（向 6）CP中U断送控IN制T。器送
M
出（中7）断C号PU。执行中断隐
CP
主机板
3.接口设计
涉及命令字、状态字格式的拟定，中断源的
扩例展.模。型机需扩展两个外中断源，共用一个中
0号中断 源 1号中断 源
（3）响应过程
向量中断方式：发响应信号INTA，进入中
断周期 关中断，保存断点
CPU执行 中断隐 获得中断号，转换为向量 （指硬令件完成）地址，查向量表
取中断向量，转中断服务
4.中断处理 程序
CPU执行中断服务程序。 （1）单级中断： CPU响应后只处理一个中断源
的（请2）求多，重处中理断完：毕在后某才次能中响断应服新务的过请程求中。，允
(单元地址)
3#
向量表 入口地址0 0号中断 入口地址1 源1号中断
源
例2.IBM PC向量表
（从主存0#单元开始安排）
M按字节编址。一个入口地址32位，占4个编址
单向元量。地址=中断号×4 0#
现代计算机一般 4# 具有向量中断功 能，也可结合非
向量表 入口偏移0 入口基址0 入口偏移1 入口基址1
（1）寄存器选择 系
地址线 数据线
寄存器选 择命令字
命备令外
对接口寄存器寻址。统 （2）命令字寄存 总
数据线 R状态字
状态部 设
器接收CPU发向外设 线 数据线 R数据缓冲 数据
的命令字，转换为
接口板器控制逻 IRQi
相命应令操 字作格命 式令 的送 拟外 定： 设用代。码表 代码位数
辑
INT INTA
单级中断流程：
多重中断流程：
保护现场 外中断： 保护现场
具体服务处 数据传送送新屏蔽字、开
理恢复现场 禁止 中断具体服务处理
开中断、返 回
同级 或更 低级
关中断 恢复现场及原屏
别的 屏蔽技术的应用：请求，
蔽字开中断、返回
动态改开变放优先（级屏蔽高级，开放
实现多更重高中（断低屏级蔽）同、低级，开
7.2.3 中断接口 1.组成（寄存器级）
第二节 中断方式及接口
7.2.1 中断基本概念
1.定义
CPU暂时中止现行程序的执行，转去执行
为某个随机事态服务的中断处理程序。
处理完毕后自动恢复原程序的执行。 2.实质与特点
（1）实质
方法：保存断点，保护现场；
程序切换
恢复现场，返回断点。
时间：一条指令结束时切换。
保证程序的完整性。
（2）特点
随机发生的事（态按键、故障）
中断系统的硬、软界
（1）软件服：务程序、中断面向量
（2）硬件表 接口方面请：求、传递、判优逻
7.2.2 中断全过程（外中
1断.）中断请求的提出与传递 （1）如何产生中断请求？
外设工作完成“：完成”标志为1 CPU允许请求：“屏蔽”标志为0
先“屏蔽”，后 请求 有效请
请求触求发
先请求，后“屏 蔽” 有效请求
命1令外 设
状态
数2据外 设
送执入 行8I2R5Q92参服加 务判 程(向
数据线 1数据缓冲 数据
优序C量P中；U在断I过RQ程2服)；务程
2控制逻 IRQ2
序中查询各设备 状态，判中断(非源向， 转量入中相 断应过设 程备)。服
辑
INT INTA
中断控制
D7~0 器（8259）
IRQ0 IRQ7
务程序
随机性有意调用,随机请求与处理（的调事用态打印机
随机插入的事（态软中断指令插入程序任何
注意中断与转子的区别。
3.中断分类
（1）由硬硬件件请中求断信与号软引中发断中由断软中断指令引发中
（2）内中断与外中断
中断源来自主机内部中断源来自主机外部
（3）可屏蔽中断与非屏蔽中断
可通过屏蔽字屏
该类请求与屏蔽
蔽该类请求；关
停止1
3
选通1
2
启动2
1
停止2
状态字格式：选忙通12 完成1 出错1 忙2 完成2
出错2
（2）判断中断
源向量量中中 断断相(软与 结件非 合扩向展) 系 请求1与请求2在 统 控制逻辑中形成 总 公共请求CPIUR响Q2应，后 线
地址线 寄存器选 数据线 择命令1 命 数据线 令状2态1 状 数据线 态数2据缓冲
为现行程序赋予优先＜外设请求优先级响，应
（3级）各外设请求的判≥优外设请求优先级不，响应
1）软件判优 由程序查询顺序确定优先可级灵。活修改优先级。
2）硬件判优 例.中断控制器判优 中断控制器(如8259)集中解决请求信号的接收、
D7～D0
中断号寄存
中IIIRMS断RRR：：：00700000不 I请000000N发000T10001010182I500700000发N（I9000000TNI000A未TN100T010屏100 蔽存器的中断服务寄中器器请断器求屏优先级裁决判蔽存器寄优存中断请求寄,生成相优优8II2先先应RR5QQ9级级中07高低断
中断控制
IRQ0
示各种命 代码含义 D7~0 器（8259） IRQ7
令（器反映3）设状备态和字接寄口存的 运行状态。
M
CP
主机板
状态字格式的拟定： 用代码表示各种状态。 地址线 寄存器选
（4）数据缓冲器 传送数据，实现缓 冲（。 5）控制逻辑
系 统 总
数据线 择命令字 数据线 R状态字
命备令外 状态部
设
请求信号产生逻辑线 电平转换逻辑 串-并转换逻辑(串
数据线 R数据缓冲 接口板器控制逻
数据 IRQi
针 口对) 设备特性的逻 （6辑）公用中断控制 器接收外设请求，判
辑
INT INTA
中断控制
D7~0 器（8259）
IRQ0 IRQ7
优，送出公共请求； 接收中断批准，送 出中断号（中断类
M
CP
主机板
2.工作过程（外中
（断1））初始化：设
置工作方式，送屏
系
地址线 寄存器选 数据线 择命令字
命备令外
蔽(（(设（申（确送备字请234定 命）））。， 中高令发设中送断位字启备 断中 。动完 控))断。 ，命成 制号启令工 器动作 汇，统 总 线
数据线 R状态字
数据线 R数据缓冲 接口板器控制逻
辑
状态部 设
表中；CPU响应时由硬件直接产生相应向量
地址中，断按向地量址服：查务表程，序取入得口服地务址程、序服入务口程，序转状态字 入相中应断服向务量程存序放。中断向量的（表一段存储区） 表：向量地址访：问向量表的地（址指向中断向量的首 例1.模型机向量（从主存2#址单）元开始安排）
向量地址=中断号+2 2#
求（CP公U响共应请后求，I号N取T）回CP中U 断号，转入中相断应源服的务序程号
序3.。中）断响应
外设有请求，且未被屏CP蔽U开；中断一；条指令(非停机 指令)结束无；故障、DMA等优先级更高的请求。
（2）如何获取中断服务程序的入口地 1将址）服非务向程量序中入断口组织在查询程序中；CPU响应
时程2将）序服执向。 务行量程查中序询断入程口序，(中查断询向中量断)源组，织转在入中相断应向服量务