中断系统简述

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简述中断的流程

简述中断的流程

中断的流程引言中断是计算机系统中一种重要的机制,用于处理硬件设备请求、异常情况和优先级较高的任务。

在任何计算机系统中,中断都起到极其关键的作用。

本文将详细探讨中断的流程。

中断的定义和分类中断是指计算机在执行某个任务的过程中,临时停止当前正在运行的程序,转而去执行另一段程序(中断服务程序),处理发生的事件。

中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。

硬件中断硬件中断是由外部设备的请求引起的中断,常见的硬件中断包括定时器中断、外部设备中断(如键盘、鼠标等)和异常中断(如除零错误、缺页错误等)。

软件中断软件中断是由程序员在程序中主动发出的中断请求,通过软件指令触发,实现用户与硬件的交互。

例如,在操作系统中,通过系统调用可以触发软件中断。

中断的流程中断的触发中断的触发是由硬件设备或软件指令生成的,当满足中断触发条件时,中断信号将被发送给中断控制器。

中断控制器收到中断信号后,会进行中断的响应。

它首先会保存当前的程序状态,包括程序指针、寄存器的值等,并将程序控制权转移给中断服务程序。

中断服务程序的执行中断服务程序是一个与中断相关的程序段,用于处理特定的中断事件。

它会根据中断类型进行相应的处理操作,如读取设备数据、更新系统状态等。

初始化中断服务程序中断服务程序在执行之前,需要进行初始化工作。

这包括保存当前状态、设置中断服务程序的入口地址等。

中断服务程序的执行过程中断服务程序一般分为两个阶段:前半部分和后半部分。

前半部分中断服务程序的前半部分主要是进行必要的初始化工作,以及保存当前的程序状态。

此阶段的目标是尽快地使中断事件得到响应,保证硬件设备的正常工作。

后半部分中断服务程序的后半部分是真正的中断处理过程,它会根据中断类型进行具体的处理操作。

处理完毕后,中断服务程序将恢复中断之前的状态,包括恢复寄存器的值、恢复程序的执行等。

中断服务程序的完成与返回中断服务程序的完成意味着中断处理的终结。

在完成之前,中断服务程序需要恢复中断之前的状态,并将程序控制权返回给被中断的程序或操作系统。

中断的使用流程

中断的使用流程

中断的使用流程1. 概述中断是计算机系统中的重要概念,用于改变程序的正常执行流程。

本文将介绍中断的基本原理和使用流程。

2. 中断的基本原理中断是一种异步事件,可以分为硬件中断和软件中断两种类型。

硬件中断由外部设备发起,例如键盘输入或定时器事件;软件中断则是程序内部发起的,通过软件指令触发。

3. 中断的使用流程下面是中断的使用流程简述: 1. 初始化中断处理程序:编写中断处理程序,并将其与特定的中断号关联起来。

2. 开启中断:通过设置相应的标志位或寄存器,告诉系统允许中断事件的发生。

3. 等待中断事件:程序进入一个循环,不断检测是否发生中断事件。

可以使用轮询或阻塞等方式进行等待。

4. 检测中断类型:当中断事件发生时,系统会根据中断号来确定具体的中断类型。

5. 执行中断处理程序:系统会根据中断类型,调用相应的中断处理程序进行处理。

6. 中断处理程序执行完毕:中断处理程序执行完毕后,系统会返回到原来的执行流程。

4. 中断的优点中断机制具有以下优点: - 提高系统的并发性:通过中断机制,可以在处理某个事件时,同时处理其他事件,提高系统的并发性。

- 提高系统的实时性:中断能够迅速打断程序的执行,优先处理紧急事件,提高系统的实时性。

- 简化程序设计:通过中断机制,可以将一些常见的操作,如读取输入设备或处理定时器事件,抽象为中断处理程序,简化程序设计。

5. 中断的注意事项在使用中断时,需要注意以下问题: - 中断处理程序应尽量简短,避免长时间的中断服务例程,以免影响其他任务的执行。

- 中断处理程序中应该禁止或限制其他中断的发生,以确保中断处理程序的完整性。

- 中断处理程序需要处理所有可能的中断类型,以保证系统能够正确响应各种中断事件。

6. 总结中断是计算机系统中的重要概念,能够改变程序的正常执行流程。

本文介绍了中断的基本原理和使用流程,以及中断的优点和注意事项。

使用中断可以提高系统的并发性和实时性,简化程序设计。

简述中断处理步骤

简述中断处理步骤

简述中断处理步骤中断是计算机系统中一种常见的事件,它可以打断当前正在执行的程序,转而执行特定的中断处理程序。

中断处理是计算机系统中非常重要的一部分,它负责处理各种中断事件,并保证系统的稳定运行。

下面将简述中断处理的步骤。

1. 中断发生:中断事件可以是来自外部设备的请求,也可以是由程序内部的错误或异常引起的。

当中断事件发生时,中断信号会发送给CPU,打断当前正在执行的程序。

2. 保存现场:在进行中断处理之前,CPU需要保存当前正在执行的程序的现场信息,以便以后可以恢复到中断发生之前的状态。

这些现场信息包括程序计数器、寄存器的值以及其他相关的状态信息。

3. 中断处理程序:当中断事件发生后,CPU会根据中断向量表中的中断向量找到相应的中断处理程序,并开始执行该程序。

中断处理程序是为了处理特定的中断事件而设计的,它负责完成特定的任务,如响应外部设备的请求、处理错误或异常等。

4. 中断处理程序执行:执行中断处理程序时,CPU会根据中断处理程序的指令逐条执行,完成特定的任务。

中断处理程序可能需要访问内存、进行计算、修改寄存器的值等操作,以完成特定的中断处理任务。

5. 中断处理完成:当中断处理程序执行完毕后,CPU会恢复之前保存的现场信息,将控制权返回给被打断的程序,使其继续执行。

同时,CPU会清除中断标志位,以便接受其他中断事件的发生。

中断处理是计算机系统中非常重要的一部分,它可以保证系统对外部事件的及时响应,提高系统的可靠性和稳定性。

中断处理的步骤包括中断发生、保存现场、中断处理程序、中断处理程序执行和中断处理完成等。

通过合理的中断处理,可以保证系统对各种中断事件的及时响应,提高系统的效率和可靠性。

简述中断处理步骤

简述中断处理步骤

简述中断处理步骤中断是计算机系统中一种重要的事件响应机制,它可以打断正在执行的程序,转而执行相应的中断处理程序,以处理特定的事件或异常情况。

中断处理步骤是指在中断发生时,计算机系统进行的一系列操作和处理流程。

下面将对中断处理步骤进行简单的描述。

1. 中断的触发中断的触发是指中断事件的发生。

中断事件可以是来自硬件设备的信号(如键盘输入、鼠标点击、定时器溢出等),也可以是来自软件的请求(如系统调用、异常情况等)。

当中断事件发生时,计算机系统会立即暂停当前正在执行的程序,转而执行相应的中断处理程序。

2. 保存上下文在进行中断处理之前,计算机系统需要保存当前程序的上下文信息,以便在中断处理完成后能够恢复到中断前的状态。

上下文信息包括程序计数器、寄存器的值、堆栈指针等。

通过保存上下文,可以确保在中断处理完成后能够正确地返回到原来的程序继续执行。

3. 中断向量表中断向量表是一个存储中断处理程序入口地址的数据结构。

当中断事件发生时,计算机系统会根据中断类型或编号查找中断向量表,找到对应的中断处理程序入口地址,并跳转到该地址开始执行中断处理程序。

中断向量表可以通过硬件或软件方式进行配置和更新。

4. 中断处理程序中断处理程序是一段特殊的代码,用于处理中断事件。

中断处理程序的功能包括对中断事件的识别、处理和响应。

根据中断类型的不同,中断处理程序可能需要进行一系列的操作,如读取输入设备的数据、更新系统状态、发送输出数据等。

中断处理程序的编写需要考虑到效率和实时性的要求。

5. 中断优先级计算机系统中可能存在多个中断事件同时发生的情况,这就引出了中断优先级的概念。

中断优先级用于确定在多个中断事件发生时,系统应该先处理哪个中断。

通常,系统会根据中断类型、重要性和紧急程度等因素来确定中断的优先级顺序。

在处理多个中断时,需要根据中断优先级进行适当的调度和处理。

6. 中断处理完成当中断处理程序执行完毕后,计算机系统会根据保存的上下文信息恢复到中断前的状态,并继续执行被中断的程序。

Nios II中断简述及中断调试技巧

Nios II中断简述及中断调试技巧

一、Nios II中断简述Nios II 的中断处理方式带有典型的RISC处理器的特征,所有的中断处理都从同一入口进入,然后由软件加以分配。

负责分配工作的软件叫系统ISR,它是由开发系统提供的,自动的连接到可执行程序上。

系统ISR维护着一个中断向量表,表中的每一项代表着一个专项处理程序的入口。

所有的专项处理程序都是由用户定义然后注册到中断向量表中的,叫做用户ISR。

系统ISR的入口地址是在SOPC_Builder中定义的,叫Exception Address。

和中断有关的CPU寄存器有:ctl0、ctl1、ctl3、ctl4。

Ctl0 是程序状态字,它的bit0位是全局中断允许位,1代表允许,0代表禁止。

Ctl1是程序状字的堆栈,当发生中断时,由它保留一个程序状态字的备份。

Ctl3是中断允许寄存器,其中每一位控制着一个中断源,1代表允许,0代表禁止,共计32位。

Ctl4是中断申请寄存器,每一位对应着一个中断源的中断请求,1代表有中断,0代表没有……计32位。

NiosII的中断处理过程是这样的:1. 拷贝一份程序状态字到ctl1;2. 清除全局中断允许位PIE,禁止中断;3. 将下一条将执行的指令的地址存入R29,以便中断返回之用;4. 跳转到中断入口地址,进入系统ISR;5. 系统ISR保护现场;6. 系统ISR检测ctl1的PIE位,如为0则进入软中断处理程序从11继续,否则由7继续;7. 系统ISR检测Ctl4,如果有中断申请,则转到硬中断处理和序,否则进入软中断处理程序;8. 硬中断处理程序将检测中断申请号,并检索中断向量表,跳转到用户中断处理程序;9. 用户中断处理程序做出具体的处理,最后返回系统ISR;10. 系统ISR恢复现场,并返回;11. 软中断处理程序进行陷井指令、模拟指令判断,并做相应处理,然后返回系统ISR;12. 系统ISR恢复现场并返回;软中断处理程序是用来处理由软件发起的中断事件的,包括调试指令引起的中断及未定义指令引起的中断。

mcs-51单片机中断系统的结构[整理版]

mcs-51单片机中断系统的结构[整理版]

1.简述中断、中断源、中断源的优先级及中断嵌套的含义。

答: 当CPU 正在处理某项事件的时,如果外界或内部发生了紧急情况,要求CPU 暂停正在处理的工作转而去处理这个紧急情况,待处理完以后再回到原来被中断的地方,继续执行原来被中断了的程序,这样的过程称为中断。

单片机采用中断主要有如下几个优点:①可以提高CPU 工作效率;②具有实时处理能力;③具有故障处理能力;④实现分时操作,可控制多个外设同时工作。

向CPU 提出中断请求的源称为中断源;当系统有多个中断源时,就可能出现同时有几个中断源申请中断,而CPU 在一个时刻只能响应并处理中断优先高的请求;在实际应用系统中,当CPU 正在处理某个中断源,即正在执行中断服务程序时,会出现优先级更高的中断源申请中断。

为了使更紧急的级别高的中断源及时得到服务,需要暂时中断(挂起)当前正在执行的级别较低的中断服务程序,去处理级别更高的中断源,待处理完以后,再返回到被中断了的中断服务程序继续执行,但级别相同或级别低的中断源不能中断级别高的中断服务,这就是所谓的中断嵌套。

3.MCS-51 单片机能提供几个中断源?几个中断优先级?各个中断的源的优先级怎样确定?在同一优先级中各个中断源的优先级怎样确定?答: 51 单片机有5 个中断源,两个中断优先级:INT0 、T0、INT1 、T1、串行口中断(包括串行接收中断RI 和串行发送中断TI)。

这 5 个中断源的中断入口地址分别是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。

中断优先级是由片内的中断优先级寄存器IP(特殊功能寄存器)控制的。

PS:串行口中断优先级控制位。

PS=1,串行口定义为高优先级中断源;PS=0,串行口定义为低优先级中断源;PT1:T1 中断优先级控制位。

PT1=1,定时器/计数器 1 定义为高优先级中断源;PT1=0,定时器/计数器 1 定义为低优先级中断源;PX1:外部中断 1 中断优先级控制位。

第7章 中断系统

第7章 中断系统

可 屏 蔽 中 断 请 求
软件中断
硬件中断
小结: 中断分类及中ຫໍສະໝຸດ 类型码8086/8088系统最多可处理256级不同类型的中断。
可屏蔽中断(INTR) 外部中断(硬件中断) 非屏蔽中断(NMI,中断类型码2) 中断分类 单步中断(中断类型码1) 内部中断(软件中断) 断点中断(中断类型码3) 溢出中断(中断类型码4) Int n 中断
器退出暂停状态,响应中断,进入中断处理程序。
若现行指令为WAIT指令,且 TEST 引脚加入低电平信号, 则中断请求信号INTR产生后,便使处理器脱离等待状态,响 应中断,进入中断处理程序。
HLT: 暂停指令
(4) 8259A连续两次接收(2个总线周期) INTA = 0的中断 响应信号后,便通过总线将中断矢量号送CPU。 (5) 保护断点。将标志寄存器内容、当前CS内容及当前IP 内容压入堆栈: (SP)←(SP)-2
((SP)+1:(SP))←(PSW)
(SP)←(SP)-2 ((SP+l:(SP))←(CS) (SP)←(SP)-2 ((SP)+1:(SP))←(IP)
(6) 清除IF及TF(IF←0,TF←0),以便禁止其它可屏蔽中 断或单步中断发生。 (7) 求中断程序的入口地址 :根据8259A向CPU送的中断 矢量号n求得矢量地址,再查中断矢量表,得相应中断处理程 序首地址(段内偏移地址和段地址),并将 位首地址置入CS及
7.1 概述
中断和异常是处理器处理突发事件时所采取的两种不同 的处理方法,具体来说,中断指的是处理器暂停当前的程序, 转而去处理中断事件;而异常虽然也会对异常事件作出反应, 但不一定会暂停当前的程序。 在8086/8088处理器时代,中断主要包括外部中断 和 内 部中断两种。 在386/486等32位处理器时代,内部中断的数量和功能被 扩充,习惯上,称内部中断为异常,而中断则主要指外部中 断。

简述中断的流程

简述中断的流程

简述中断的流程一、介绍中断是计算机系统中非常重要的一个概念,它是指当计算机在执行某个程序时,突然接收到来自外部设备的请求,需要立即停止当前程序的执行,并转而处理这个请求。

本文将详细介绍中断的流程。

二、中断分类中断可以分为软件中断和硬件中断两种。

软件中断是由程序员手动触发的,例如通过调用系统函数或指令来触发;而硬件中断则是由外部设备向CPU发送信号触发的。

硬件中断又可以进一步分为内部中断和外部中断。

内部中断是由CPU 内部产生的,例如除零错误、栈溢出等;而外部中断则是由外部设备产生的,例如键盘输入、鼠标移动等。

三、硬件中断流程1. 中断请求当外部设备需要向CPU发送信号时,会向CPU发送一个IRQ (Interrupt Request)信号。

这个信号会被送到PIC (Programmable Interrupt Controller)芯片上进行处理。

2. PIC处理PIC会对收到的IRQ信号进行处理,并通过IRQ线向CPU发送一个INTR(Interrupt)信号。

INTR信号告诉CPU有一个新的中断请求需要被处理。

3. 中断响应当CPU接收到INTR信号后,会立即停止当前程序的执行,并将中断响应信号发送给PIC。

PIC会根据中断请求的优先级,选择一个合适的中断向CPU发送INTA(Interrupt Acknowledge)信号。

4. 中断处理当CPU接收到INTA信号后,会开始执行中断处理程序(Interrupt Service Routine,简称ISR)。

ISR是一段特殊的代码,用来处理特定的中断请求,并将结果返回给外部设备。

5. 中断返回当ISR执行完毕后,会通过IRET(Interrupt Return)指令将控制权交还给原来的程序。

此时CPU会重新开始执行原来的程序,并等待下一个中断请求的到来。

四、软件中断流程1. 中断触发当程序需要触发一个软件中断时,会调用系统函数或指令来发送一个软件中断信号。

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Harbin Institute of Technology
中断系统简述
院系:航天学院
班级:04103
姓名:李子豪
学号:1110410329
哈尔滨工业大学
中断系统简述
1.什么是中断?中断技术产生的原因,有什么优缺点?
答:作为计算机与外部设备交换信息的一种同步控制方式,中断是指执行当前程序的过程中,由于某种随机出现的外设请求,使CPU暂停(即中断)正在执行的程序而转去执行为外设服务的程序;当服务完毕后,CPU再返回到暂停处(即断点)继续执行原来的程序。

主要分为硬中断和软中断。

中断系统是计算机的重要组成部分。

实时控制、故障自动处理、计算机与外围设备间的数据传送往往采用中断系统。

中断系统的应用大大提高了计算机效率。

不同的计算机其硬件结构和软件指令是不完全相同的,因此,中断系统也是不相同的。

计算机的中断系统能够加强CPU对多任务事件的处理能力。

中断机制是现代计算机系统中的基础设施之一,它在系统中起着通信网络作用,以协调系统对各种外部事件的响应和处理。

中断是实现多道程序设计的必要条件。

中断是CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应。

2.基本概念:中断源、中断嵌套、中断级联、软中断、硬中断、NMI、可屏蔽中断、中断
请求号、中断向量、中断响应INTA、中断周期、单步中断、IF中断允许标志位、IMR 中断屏蔽字、中断优先级、中断控制器、中断处理子程序、0号中断、1号中断
中断源:引起中断的原因或发出中断请求的来源
中断嵌套:在优先级已定的情况下,低优先级的中断服务程序可以被高优先级的中断源所中断,等高优先级的中断服务程序结束后,再返回去执行被中断的低优先级中断服务程序。

(嵌套的级数原则上不限,只取决于堆栈深度,实际上与要求的中断响应速度也有关。


中断级联:众多的中断源是有级别的,必须划出级别来
软中断:由CPU内部原因(指令或异常)引起的中断又叫内中断,统称为异常
硬中断:由CPU外部事件引起的中断,又叫外中断。

简称中断。

NMI:一种为外部紧急请求提供服务的中断,不受CPU内部的中断允许标志IF的屏蔽
可屏蔽中断:CPU用来响应各种异步的外部硬件中断的最常用方法,受CPU内部的中断允
许标志IF的控制。

中断请求号:外部设备进行I/O操作时,会随机产生中断请求信号。

这个信号中会有特定的标志,使计算机能够判断是哪个设备提出中断请求,这个信号就叫做中断号
中断向量:中断服务程序入口地址
中断响应INTA:如CPU是处于开中断状态,则在当前指令执行完后,用INTA信号作为响应
中断周期:中断响应周期是指当CPU采用中断方式实现主机与I/O交换信息时,CPU在每条指令执行阶段结束前,都要发中断查询信号,以检测是否有某个I/O提出中断请求。

如果有请求,CPU则要进入中断响应阶段,又称中断周期。

单步中断:单步中断即1号中断。

微处理器执行一条指令前,如果检测到单步标志位TF为1,则在该条指令执行后立即停止,引起1号中断,在1号中断的中断服务子程序内程序员可以安排自己想实现的功能。

IF中断允许标志位:如果检测到单步标志位TF为1,则在该条指令执行后立即停止,引起1号中断
IMR中断屏蔽字:一个外部中断请求信号通过中断请求线IRQ,传输到IMR(中断屏蔽寄存器),IMR根据所设定的中断屏蔽字(OCW1),决定是将其丢弃还是接受
中断优先级:当多个中断源同时申请中断时,CPU同一时刻只能响应一个中断源的申请,应按各中断源的轻重缓急程度来确定它们的优先级别。

查询各位的次序就决定了各外设的中断优先级。

中断控制器:微处理器与外设之间的中断处理的桥梁是微处器与外设之间的中断处理的桥梁,由外设发出的中断请求需要中断控制器来进行处理
中断处理子程序:处理器处理“急件”,可理解为是一种服务,是通过执行事先编好的某个特定的程序来完成的,这种处理“急件”的程序被称为——中断服务程序,即中断处理程序。

而子程序是能被其他程序调用,在实现某种功能后能自动返回到调用程序去的程序。

其中断处理子程序即为上述两者的中和。

0号中断:0号中断处理程序用于处理除法运算溢出,称为"除数为0中断"。

当CPU检测到除法运算溢出,自动调用0号中断处理程序,无"INT 0"指令
1号中断:当CPU的TF标志置1时,CPU每执行一条指令,就调用1号中断处理程序,因此,它称为"单步中断"。

当CPU检测到TF=1时,自动进入单步方式,无"INT 1"指令。

该中断处理程序用于调试程序
3.8259A只有两个端口地址,但可读/写寄存器个数多于两个,如何保证正确读/写?
当CS非、WR非为低电平时,表明CPU正在对8259A进行写入操作,即CPU同多数据总线向8259A送初始化命令字和操作命令字,以规定其工作状态和操作方式。

当CS非、RD非管脚为低电平时,表明CPU正在对8259A进行读操作,读出IRR、ISR或IMR 的内容或中断类型码。

当CS非为高电平时,8259A未选中,不进行任何操作。

4.某微机的中断系统有5个外部中断源,接在8259A的IR0~IR7端,中断类型码为
5BH,5CH,5DH,5EH和5FH,8259A的端口地址为26H,27H。

允许它们以全嵌套工作方式工
作,中断请求采用电平出发方式。

编写8259A的初始化程序。

;初始化8259的ICW1
MOV AL, 00011011B
MOV DX, 26H
OUT DX,AL
;初始化8259的ICW2
MOV AL,58H
MOV DX,27H
OUT DX, AL
;初始化8259的ICW4
MOV AL, 00000001B
OUT DX, AL
5.查看你的计算机的硬件配置情况:包括CPU、内存、硬盘、显卡、网卡、声卡等配置
参数,可以截图!。

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