硬件技术基础——第七章(中断)

属性：硬件、可屏蔽、向量。
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82815EP
PIRQx
INTR
PII/III CPU
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可屏蔽中断的中断源
可以使用CLI、STI来关中断、开中断。 IBM PC/XT 机，只使用一片8259A，可以有IRQ0—IRQ7 8个中断请求 源，中断类型号为08—0FH，其中IRQ2一般为用户使用； IBM PC/AT机上连接有两片8259A： 主片 IRQ0— IRQ7 ，中断类型号 08H-0FH； 从片 IRQ8—IRQ15，中 断类型号 70H-77H IRQ2用于级联从片8259A，为与IBM PC/XT机保持兼 容，以 IRQ9 替代 IRQ2 ，即凡是使用 IRQ2 进行中断请求的 中断源，仍旧可以使用IRQ2（实际上使用的是IRQ9），但 在内部对中断向量表做了调整，（IRQ2的中断向量与IRQ9 的中断向量相同）使其仍能找到对应的中断服务程序。
中断，如电源故障、奇偶错等。
中断系统基本功能：支持多中断源和多种中断源。 支持中断屏蔽处理。 支持中断嵌套处理。 支持中断优先级修改。
支持中断结束方式选择。
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7.1.2 现代微机的中断系统（中断类型） 一、中断分类
IBM Pc的中断系统总的分为：硬中断、软中断 硬中断（外中断）：
1. 不可屏蔽中断（NMI）：（2号），一般为硬件故障中断， 如奇偶校验错、电源故障、I/O检验错等。 2. 可屏蔽中断（INTR）： 一般为外设中断，要求传送数据。 外部硬件中断
软件中断
由中断指令引起 不需INTA#信号 中断类型号直接由中断指 令给出 不可屏蔽
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7.1.3 中断识别及其向量中断
一.中断识别
中断识别的概念： 找到是哪个中断源发出的中断请求 中断识别的目的：获取中断服务程序的入口地址 中断识别的方法：向量中断（由中断向量指示中断服务程序的入口地址） 查询中断（由硬件或软件查询技术确定中断源） 只有外部硬件中断需要进行识别，其余不需要识别。 中断识别由中断控制器完成。
中断请求 中断响应 中断服务 中断结束
中断处理
中断处理的隐操作：程序状态及程序断原因，指发出中断请求的外设
或引起中断的内部原因。 中断源有： ① 外设中断：系统外设要求与CPU交换信息而产生的中断 ②指令中断：DOS或BIOS功能调用的中断指令或设置断点中断 ③ 程序性中断：程序运行过程出错引起，如溢出、除数为0、地址越界等。 ④硬件故障中断：机器运行过程中，硬件偶然性或固定性的错误引起的
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不可屏蔽中断的中断源
有三种来源： 协处理器出错、 系统RAM奇偶校 验错、 I/O检验错中断 NMI 中断并不是真的不能屏蔽。NMI允许触发器， I/O地址0A0H（D7） MOV AL，80H ；开放NMI OUT 0A0H，AL MOV AL，00H ；关闭NMI OUT 0A0H，AL CPU立即响应，不需要发中断响应信号INTA#
原则：按机器故障、DMA、外围硬件、软件递减。
结果：CPU专用>DMA>外围硬件>BIOS>DOS>自由。 即基本按中断向量表排序。 外围硬件一般可由用户修改其优先权。
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三.INTR与软件中断的区别
INTR
由外部事件引起，具有随 机性、突发性 中断响应周期CPU要发 INTA#信号 中断类型号在第二个 INTA#周期由中断控制器 提供 可屏蔽
软中断（内中断）：
3. 软件中断：由中断指令引起的中断，如INT n,INT0,INT 3、 BOUND（边界检查指令）等； 4.内部中断与异常：程序执行中的突发事件引起的 4
1.不可屏蔽中断 中断请求：中断请求的信号送到CPU的NMI引脚。 中断类型号：固定为2。 CPU不需要进行中断识别，直接处理中断。 属性：硬件、不可屏蔽、向量。 NMI由0跳变到1以后要维持至少4个连续的处理 器时钟周期的高电平才被识别。 NMI由1跳变到0以后要维持至少4个连续的处理 器时钟周期的低电平，新的NMI中断才能被识别。
失效：错误在指令完成前，错误指令的CS：EIP压 栈。该指令会重做。 陷阱：错误在指令完成后，错误指令下一指令的CS： EIP压栈。
中止：不保存，重启机器。 CPU不需要进行中断识别，直接处理中断。
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二.中断优先级
从高到低： 零除中断，INTO INT n
NMI
INTR 单步自陷 对于INTR IRQ0>IRQ1>IRQ2>IRQ8>…>IRQ15>IRQ3>…>IRQ7
DOS中断：INT 20H—INT 3FH；INT 21H为系统功能调用，
是DOS的内核
自由中断：未定义(20H~3FH中未使用的中断)。
CPU不需要进行中断识别，直接处理中断。
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4.内部中断和异常 属性：软件、不可屏蔽、向量。 中断请求：指令执行中产生，除数为零（0号）、单步中断 （1号） 。 中断类型号：CPU规定。
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地址
中断向量 IP0L IP0H CS0L CS0H IP1L IP1H CS1L CS1H
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2.外部硬件中断（硬件可屏蔽中断） 中断请求：多个中断请求的排队和判优由中断控制器 完成，产生的有无中断请求的信号送到CPU的INTR引 脚。
中断类型号：通过数据总线送到CPU中。
IRQx
SERIRQ SIO LPC47B27X
82801BA
中断类型号
EFLAGS寄存器的IF位影响CPU对中断请求的响应。
计算机硬件技术基础
第七章 中断技术
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7.1
中断的概念
7.1.1 中断的基本概念
一、中断定义： 所谓中断，是指CPU在执行当前程序的过程中， 由于某种特殊的原因或事故，使得CPU暂时中止当前程序的执行， 转去执行处理该事故的程序（中断服务程序），处理完之后， 再返回刚才的断点处，继续执行。 例
中断过程：
u
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3.软件中断 属性：软件、不可屏蔽、向量。 中断请求：指令执行中或程序调用产生。
中断类型号：CPU规定或指令给出。
CPU专用中断：溢出(O)、单步(1)、断点中断(3)。 BIOS中断：I/O设备控制、实用服务、特殊中断、专用参
数中断。 INT 10H—INT 1FH；40H、41H、46H；