中断的概念和中断处理过程

 

中断的概念和中断处理过程

（1）中断：
在运行一个程序的过程中，断续地以“插入”方式执行一些完成特定处理功能的程序段，这种处理方式称为中断。

（2）中断的作用：

◎并行操作

◎硬件故障报警与处理

◎支持多道程序并发运行，提高计算机系统的运行效率

◎支持实时处理功能

（3）中断的概念与术语

◎按中断源进行分类：发出中断请求的设备称为中断源。按中断源的不同，中断可分为

内中断：即程序运行错误引起的中断

外中断：即由外部设备、接口卡引起的中断

软件中断：由写在程序中的语句引起的中断程序的执行，称为软件中断

◎允许/禁止(开/关)中断： CPU通过指令限制某些设备发出中断请求，称为屏蔽中断。从CPU要不要接收中断即能不能限制某些中断发生的角度 ，中断可分为

可屏蔽中断 ：可被CPU通过指令限制某些设备发出中断请求的中断

不可屏蔽中断：不允许屏蔽的中断如电源掉电

◎中断允许触发器：在CPU内部设置一个中断允许触发器，只有该触发器置“1”，才允许中断；置“0”，不允许中断。
指令系统中，开中断指令，使中断触发器置“1”
关中断指令，使中断触发器置“0”

◎中断优先级：为了管理众多的中断请求，需要按每个（类）中断处理的急迫程度，对中断进行分级管理，称其为中断优先级。在有多个中断请求时，总是响应与处理优先级高的设备的中断请求。

◎中断嵌套：当CPU正在处理优先级较低的一个中断，又来了优先级更高的一个中断请求，则CPU先停止低优先级的中断处理过程，去响应优先级更高的中断请求，在优先级更高的中断处理完成之后，再继续处理低优先级的中断，这种情况称为中断嵌套。

中断嵌套示意图

（4）中断处理过程:一次完整的中断过程由中断请求、中断响应和中断处理三个阶段组成。

◎中断请求：是由中断源发出的并送给CPU的控制信号，由中断源设备通过将接口卡上的中断触发器置“1”完成。
接口卡上还有一个中断屏蔽触发器
中断屏蔽触发器置“1”，表示要屏蔽该设备的中断请求；
中断屏蔽触发器置“0”，表示允许该设备发出中断请求；

◎中断响应：当CPU接到中断请求，若满足下列条件，就会响应中断。

响应中断的条件：

※允许中断触发器为“1”状态；

※ CPU结束了一条指令的执行过程；

※新请求的中断优先级较高；

中断响应要进行的工作：

保存程序计数器PC的内容或许包括程序状态字的内容到堆栈（中断隐指令）

◎中断处理过程： 关
中
断保
存
断
点
保
护
现
场判
中
断
源
转
中
断
服
务开
中
断执
行
中
断
服
务
程
序关
中
断恢
复
现
场
恢
复
断
点开
中
断返
回
断
点

（5）中断向量即中断源的识别标志，可用来存放中断服务程序的入口地址或跳转到中断服务程序的入口地址。