从实模式到保护模式中断技术的教学认识

长江 大学计算机科 学学 院 李
ＬＩ Ｐｅ ｎｇ
鹏 Baidu Nhomakorabea
（ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ，ＹＡＮＧＴＺ Ｅ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｊ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ４ ０ ２ ３ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ）
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从 实模式 到保护模式 中断技 术的教 学认识
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在 《 微 机 原 理 及 应 用 》 课 程 中 ， 中 断 机 制 和 中 断 技 术 是 很 重 要 的 内容 ，它 是 微 机 系 统 的 主 要 组 成 部 分 之 一 。 随 着 计 算 机 技 术 的 不 断 发 展 ，尤 其 是 计 算 机 运 行 的速 度 越 来 越 高 ，对 计 算 机 的 性 能 要 求 也 随 之 愈 来 愈 高 ， 不仅要求 外设 与Ｃ Ｐ Ｕ 并行操作 ，而且要求计算 机 能够随时通 过中断方 式发现错误 ，计算机 出现异常时 能够 及时 处理 故障等 。在实模式 下 和 保 护 模 式 下 分 别 转 到 中 断 服 务 程 序 入 口 地 址 的 方 式 区 别 很 大 ， 工 作 在 保 护 模 式 下 的 微 型计算机 ，其中断 的功能越来越 强， 中断 系统越来越 复杂，组 成中断系统 的中断技术 成 为 了计 算机 系 统 中 十 分 重 要 的 技 术 ，它 是 《 微 机 原 理 及 应 用 》 课 程 教 学 中 的 重 点 ，也 是难 点 。 １ ． 实 模 式 下 中 断 系统 的要 点 ３ ２ 位机 在 实模 式 下 的 中断机 制与 ８ ０ ８ ６ 的中断机制完 全兼容 。８ ０ ８ ６ 有一 个简单而灵 活 的 中断 系 统 ，每 个 中 断 都 有 一 个 中 断 类 型 码 ， 以供 Ｃ Ｐ Ｕ 进行识别 ，８ ０ ８ ６ 最 多能处理２ ５ ６ 种 不 同 的 中 断 类 型 。 中 断 可 以 由Ｃ Ｐ Ｕ 以 外 的 硬 件 设 备 驱 动 ， 也 可 由 软 件 中 断指 令 启 动 。在 某 些 情 况 下 ， 也 可 由Ｃ Ｐ Ｕ自身 启 动 。８ ０ ８ ６ 的 中 断源可分 为两类 ，即外部 中断和 内部 中断， 外部中 断分为可屏蔽 中断 Ｉ Ｎ Ｔ Ｒ 和 非 屏 蔽 中 断 Ｎ Ｍ Ｉ ， 可屏 蔽 中 断 请 求 线 Ｉ Ｎ Ｔ Ｒ 通 常 由 中 断 控 制 器８ ２ Ｃ ５ ９ Ａ 驱动 ， Ｎ Ｍ Ｉ 的优 先 级 比 Ｉ Ｎ Ｔ Ｒ 高 。 内部 中 断 是 通 过 软 件 调 用 的 不 可 屏 蔽 中断 ， 包 括 溢 出 、单 步 等 陷 阱 中 断 和 Ｉ Ｒ Ｔ Ｔ ｉ 指 令 中断 等 ８ ０ ８ ６ 的 中 断 系 统 以位 于 内存 ０ 段 内偏 移 地 址从０ ￣０ ３ Ｆ Ｆ Ｈ 区域 的 中断 向 量 表 为 基 础 ， 中 断 向量 表 中最 多 可 以存 放 ２ ５ ６ 个 中断 向量 ， 中 断 向量 是 指 中断 服 务 程 序 的 首 地 址 ，包 括 １ ６ 位 的代 码 段 值 和 １ ６ 位 的偏 移 地 址 值 ，共 有 ４ 个 字 节 。 每 个 中 断类 型 码 对 应 一 个 中断 向 量 ， Ｃ Ｐ Ｕ 通 过 中 断 类 型 码 找 到 对 应 的 一 个 中 断 向 量 ，于 是 ，执 行 相 应 的 中断 服 务程 序 。 ２ ． 保护模式下中断 系统的 中断过程 保 护 模 式 下 为 每 一 个 中断 和 异 常 都 分 配 了一个唯一 的识别码 ，称 为中断类 型码 ，微 处理器 用分配给 每个异常 或者 中断的类型码 作 为 访 问 中断 描 述 符 表 （ Ｉ 【 ｒ ｒ ） 的 索 引 ， 以确 定 中断 或 异 常 处理 程 序 的首 地 址 所 在 的表 项 。 保 护 模 式下 ，仍 然 根 据 ２ ５ ６ 个 中 断类 型 码 ，从 中断描述 符表 Ｉ Ｄ Ｔ 和全 局描述 符表 Ｇ Ｄ Ｔ （ 或 局 部 描 述 符表 Ｌ Ｄ Ｔ ） 中经 两 级 查 找 后 ，形 成３ ２ 位 的 中 断 服 务 程 序 的 首 地 址 ，保 护 模 式 下 进入 中断服 务程 序 的过程 如 图１ 所 示 ， 以 中 断 类 型 码 乘 以８ 作为访 问Ｉ Ｄ Ｔ 的偏 移 地 址 ， 读取相应 的中断ｆ ｑ ／ 陷 阱 门描 述 符 （ 表项） ， 门 描 述符给 出了１ ６ 位 的段 值 （ 选择符） 和 中断 服 务程序 的偏移 地址 （ 偏移 量） ， 其 中３ ２ 位偏移
【 摘要 】结合 《 微机原理及 应用》课程 的教学实践 ，简述 了实模 式 中断 系统的要点 ，分 析 了保护模 式中断系 统的中断过程 ，阐述 了实模 式与保护模 式中断 的比
较 ，提 出 了教 学 过 程 中如 何 处 理 中断 系统 的 内容 。
【 关键词 】中断技术 ；实模 式；保 护模 式；描述 符
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