中断
中断
概念
在CPU执行程序的过程中,出现了某种紧急或异常的事件(中断请求),CPU需暂停正在执行的程序,转去处理该事件(执行中断服务程序),并在处理完毕后返回断点处继续执行被暂停的程序,这一过程称为中断。断点处是指返回主程序时执行的第一条指令的地址。
过程
中断处理分为如下几个步骤:中断请求,中断响应,保护断点,处理中断,中断返回。
- 中断请求:
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。中断请求可由硬件中断源发出,也可由软件中断源发出。 - 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。 - 保护断点:
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(主要是当前IP(将要执行的下一条地址)和CS值(代码段地址))压入堆栈保护起来,再进入的中断处理。 - 处理中断:
中断处理的过程实际上就是CPU执行中断服务程序的过程。用户编写的用于CPU为中断源进行中断处理的程序称为中断服务程序。由于不同中断源在系统中的作用不同,所要完成的功能不同,因此中断服务程序也各不相同。 - 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,执行该指令,系统自动将堆栈内保存的IP(将要执行的下一条地址)和CS值(代码段地址)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的内容,使CPU转到被中断的程序中继续执行。
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