中断响应的处理过程?

作者&投稿:柯婕 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
简述中断的处理过程~

其中中断处理就是执行中断服务程序,这是中断系统的核心。不同计算机系统的中断处理过程各具特色,但对多数计算机而言,其中中断服务程序。
1、中断处理过程包括中断请求、中断判优、中断响应、中断处理、中断返回
2、硬件实现:中断请求、中断判优、中断响应、中断返回
3、软件实现:中断请求、中断判优、中断处理
4、软件、硬件都实现:中断请求、中断判优

扩展资料:
当中断处理程序开始执行时,首先去唤醒处于阻塞状态的驱动(程序)进程。如果是采用了信号量机制,则可通过执行 signal 操作,将处于阻塞状态的驱动(程序)进程唤醒;在采用信号机制时,将发送一信号给阻塞进程。
对于不同的设备,有不同的中断处理程序。该程序首先从设备控制器中读出设备状态,以判别本次中断是正常完成中断,还是异常结束中断。若是前者,中断程序便进行结束处理;若还有命令,可再向控制器发送新的命令,进行新一轮的数据传送。若是异常结束中断,则根据发生异常的原因做相应的处理。
参考资料来源:百度百科-执行中断

  一般中断处理的主要步骤分别是中断请求、中断判优、中断响应、中断处理和中断返回。
  在微机系统中,对于外部中断,中断请求信号是由外部设备产生,并施加到CPU的NMI或INTR引脚上,CPU通过不断地检测NMI和INTR引脚信号来识 别是否有中断请求发生。对于内部中断,中断请求方式不需要外部施加信号激发,而是通过内部中断控制逻辑去调用。无论是外部中断还是内部中断,中断处理过程 都要经历以下步骤: 请求中断→响应中断→关闭中断→保留断点→中断源识别→保护现场→中断服务子程序→恢复现场→中断返回。

  请求中断
  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。

  中断响应
  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地址,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。

  关闭中断
  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
  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。

  中断源识别
  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地址,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。

  保护现场
  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。

  中断服务
  中断服务是执行中断的主体部分,不同的中断请求,有各自不同的中断服务内容,需要根据中断源所要完成的功能,事先编写相应的中断服务子程序存入内存,等待中断请求响应后调用执行。

  恢复现场
  当中断处理完毕后,用户通过POP指令将保存在堆栈中的各个寄存器的内容弹出,即恢复主程序断点处寄存器的原值。

  中断返回
  在中断服务子程序的最后要安排一条中断返回指令IRET,执行该指令,系统自动将堆栈内保存的 IP/EIP和CS值弹出,从而恢复主程序断点处的地址值,同时还自动恢复标志寄存器FR或EFR的内容,使CPU转到被中断的程序中继续执行。

中断工作是一个软硬件协调工作的过程,整个工作过程可分为四个子过程来理解:
1、中断请求
中断请求泛指中断源为了请求CPU暂停正在执行的某个程序,而转去执行中断源请求执行的某个程序,所发出的中断请求信号。也可以特指加到CPU的INTR和NMI引脚的请求信号。
读者需要注意的是:内部中断源的请求总是在CPU内部建立相应请求标志,用户可以不去理睬它。外部的非可屏蔽中断请求可以通过NMI引脚加入CPU,也比较简单。需要特别处理的主要是可屏蔽中断源的请求,这是因为外部可屏蔽中断源常常有许多个,它们只能通过CPU的INTR一个引脚输入,这就出现了以下问题:
(1)如何保证不同外部中断源采用不同的中断请求信号(电平不同或边缘不同)均能与INTR端的电平要求匹配。
(2)当多个中断源同时提出中断请求时,如何保证让优先级最高的请求,优先获得服务。
(3)如何保证当某一中断请求被响应后能及时地除掉INTR端的相应请求信号(不管中断源的请求信号是否解除)。
(4)如何解决在中断中又响应中断。
为了解决以上四个问题,必须将中断源的中断请求信号经过一个中断控制器处理,由中断控制器再去控制INTR引脚。本章第三节将要介绍的8259就是完成这一功能的专用中断控制器芯片。
2、中断承认
3、中断响应
4、断点恢复与返回
这是在中断服务程序结束前完成的操作。首先用程序指令从栈中弹出前面保护起来的寄存器内容, 执行RET指令时,硬件将自动断点保护阶段保护的内容弹至CS、IP和FLAG。

中断的响应过程是当有事件产生,进入中断之前我们必须先记住现在看书的第几页了,或拿一个书签放在当前页的位置,然后去处理不同的事情(因为处理完了,我们还要回来继续看书):电话铃响我们要到放电话的地方去,门铃响我们要到门那边去,也说是不同的中断,我们要在不同的地点处理,而这个地点通常还是固定的。计算机中也是采用的这种方法,五个中断源,每个中断产生后都到一个固定的地方去找处理这个中断的程序,当然在去之前首先要保存下面将执行的指令的地址,以便处理完中断后回到原来的地方继续往下执行程序。具体地说,中断响应可以分为以下几个步骤:1、保护断点,即保存下一将要执行的指令的地址,就是把这个地址送入堆栈。2、寻找中断入口,根据5个不同的中断源所产生的中断,查找5个不同的入口地址。以上工作是由计算机自动完成的,与编程者无关。在这5个入口地址处存放有中断处理程序(这是程序编写时放在那儿的,如果没把中断程序放在那儿,就错了,中断程序就不能被执行到)。3、执行中断处理程序。4、中断返回:执行完中断指令后,就从中断处返回到主程序,继续执行。

希望对你有帮助

中断请求,中断判优,中断响应,中断处理,中断返回


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