中断概述和中断处理过程

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io口中断原理

io口中断原理

IO口中断原理1. 引言在计算机系统中,IO(Input/Output)口是计算机与外部设备进行数据交换的接口。

当外部设备需要向计算机发送数据或者接收计算机发送的数据时,可以通过IO口来实现。

为了能够及时地响应外部设备的请求,避免长时间的等待,计算机系统引入了IO口中断机制。

本文将详细解释与IO口中断原理相关的基本原理。

2. 中断概述中断是指在程序执行过程中,由于某种事件发生而打断正常的程序执行流程,转而去执行相应的处理程序。

在计算机系统中,有多种类型的中断,包括硬件中断和软件中断。

其中,硬件中断又分为外部中断和内部中断。

IO口中断属于外部硬件中断。

3. IO口中断原理3.1 IO控制器在计算机系统中,IO控制器负责管理各个外部设备,并与CPU进行数据交换。

每个IO控制器都有一个或多个IO口用于与外部设备连接。

当外部设备需要与CPU通信时,可以通过IO控制器来实现。

3.2 中断请求信号当外部设备需要向CPU发送数据时,会向对应的IO口发送一个中断请求信号,通知CPU有数据需要处理。

这个中断请求信号可以是电平触发的,也可以是边沿触发的。

3.3 中断控制器为了能够处理多个外部设备的中断请求,计算机系统通常会引入中断控制器。

中断控制器负责管理各个IO口的中断请求,并将其转发给CPU。

它可以根据优先级对中断请求进行排序,确保高优先级的请求先被处理。

3.4 中断向量表在接收到中断请求后,CPU需要知道要执行哪个处理程序来处理该中断。

为此,计算机系统通常会维护一个中断向量表(Interrupt Vector Table),其中存储了每个中断对应的处理程序入口地址。

当CPU接收到一个中断时,会根据该中断的编号在中断向量表中查找对应的入口地址,并跳转到该地址执行相应的处理程序。

3.5 中断服务程序每个外部设备都有一个对应的中断服务程序(Interrupt Service Routine),用于处理该设备产生的中断。

微机原理第7章 8086中断系统和中断控制器

微机原理第7章 8086中断系统和中断控制器

3)高级中断源能中断低级的中断处理
中断嵌套 当CPU正在响应某一中断源的请求,执行为其服务的中断服务程序时, 如果有优先级更高的中断源发出请求,CPU将中止正在执行的中断服务程 序而转入为新的中断源服务,等新的中断服务程序执行完后,再返回到被 1 中止的中断服务程序,这一过程称为中断嵌套。 • 中断嵌套可以有多级,具体级数原则上不限,只取决于堆栈深度。
外部中断 非屏蔽中断 可屏蔽中断
可屏蔽中断源
CPU 中断逻辑
INTR
8259A 中断 INTA 控制器
INT N 指令
INTO 指令
除法 错误
单步 中断
IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7
外 设 中 断 源
内部中断: 除法错中断 指令中断 溢出中断 单步中断
硬件(外部)中断 非屏蔽中断请求 INT 2 NMI(17号引脚) 中 断 逻 辑 可屏蔽中断请求 中断类型号32~255 INTR(18号引脚)
中断指令 INT n N=32~255
溢出中断 INTO INT 4
断点 中断 INT 3
单步中断 (TF=1) INT 1
除法 错误 INT 0
软件(内部)中断
8086/8088中断源
1.软件中断(内部中断) 8086/8088的软件中断主要有三类共五种。 (1) 处理运算过程中某些错误的中断 执行程序时,为及时处理运算中的某些错误 ,CPU以中断方式中止正在运行的程序,提醒程 序员改错。 ① 除法错中断(中断类型号为0)。在8086 /8088 CPU执行除法指令(DIV/IDIV)时,若发现 除数为0,或所得的商超过了CPU中有关寄存器所 能表示的最大值,则立即产生一个类型号为0的 内部中断,CPU转去执行除法错中断处理程序。

论述linux操作系统处理中断的过程。

论述linux操作系统处理中断的过程。

论述linux操作系统处理中断的过程。

Linux操作系统是一种开源的、自由的、类Unix操作系统,它的内核是由Linus Torvalds和全球志愿者团队开发的。

Linux内核的一个重要功能是处理中断,它可以使操作系统在执行某个任务时,直接响应外部的事件,如键盘输入、网络数据传输等。

本文将详细介绍Linux操作系统处理中断的过程。

1. 中断的概念中断是指计算机在执行某个任务时,被外部事件所打断,暂停当前任务的执行,转而去处理其他任务的一种机制。

中断可以分为硬件中断和软件中断两种。

硬件中断是指计算机硬件设备发出的中断信号,如键盘、鼠标、网络接口卡等。

当硬件设备发出中断信号时,CPU会暂停当前任务的执行,跳转到中断服务程序中去执行处理,处理完中断后再返回原来的任务。

软件中断是指操作系统内核发出的中断信号,可以通过系统调用的方式触发,如定时器中断、系统调用等。

软件中断和硬件中断的处理方式是相同的。

2. 中断的分类根据中断的优先级,中断可以分为以下几类:① 外部中断:由硬件设备发出,如键盘输入、鼠标移动、网络数据传输等,优先级最高。

② 内部中断:由软件程序触发,如定时器中断、系统调用等,优先级次之。

③ 异常中断:由于程序执行错误或硬件故障等原因而发生的中断,优先级最低。

3. 中断的处理过程在Linux操作系统中,中断处理的过程可以分为以下几个步骤:① 中断请求:当硬件设备发出中断请求信号时,会将中断请求信号发送给中断控制器,中断控制器会将中断请求信号发送给CPU。

② 中断响应:CPU接收到中断请求信号后,会暂停当前任务的执行,跳转到中断服务程序中去执行处理。

在跳转之前,CPU会将当前任务的上下文保存到内存中,以便后续恢复任务的执行。

③ 中断处理:中断服务程序会根据中断类型进行相应的处理,如读取键盘输入、发送网络数据等。

在处理过程中,中断服务程序可以访问进程内存空间、内核内存空间等,并可以与其他设备进行交互。

中断和中断处理流程

中断和中断处理流程

中断和中断处理流程转⾃:1. 中断概念中断是指由于接收到来⾃外围硬件(相对于中央处理器和内存)的异步信号或来⾃软件的同步信号,⽽进⾏相应的硬件/软件处理。

发出这样的信号称为进⾏中断请求(interrupt request,IRQ)。

硬件中断导致处理器通过⼀个上下⽂切换(context switch)来保存执⾏状态(以程序计数器和程序状态字等寄存器信息为主);软件中断则通常作为CPU指令集中的⼀个指令,以可编程的⽅式直接指⽰这种上下⽂切换,并将处理导向⼀段中断处理代码。

中断在计算机多任务处理,尤其是实时系统中尤为有⽤。

这样的系统,包括运⾏于其上的操作系统,也被称为“中断驱动的”(interrupt-driven)。

中断是⼀种使CPU中⽌正在执⾏的程序⽽转去处理特殊事件的操作,这些引起中断的事件称为中断源,它们可能是来⾃外设的输⼊输出请求,也可能是计算机的⼀些异常事故或其它内部原因。

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. 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1. 内中断:即程序运⾏错误引起的中断2. 外中断:即由外部设备、接⼝卡引起的中断3. 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1. 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,那是不是意味着进中断时disable整个中断,其实disable的都是可屏蔽中断?2. 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。

《汇编语言程序设计》第十三章中断及中断处理程序

《汇编语言程序设计》第十三章中断及中断处理程序

《汇编语言程序设计》第十三章中断及中断处理程序汇编语言程序设计第十三章中断及中断处理程序中断是计算机系统中的重要概念,它可以打断正在执行的程序,并在一段时间后恢复执行。

在汇编语言程序设计中,了解中断及中断处理程序的概念和实现方法十分重要。

本文将介绍《汇编语言程序设计》第十三章中断及中断处理程序的内容。

一、中断的概念及分类中断是计算机系统的一种基本机制,它可以让计算机在执行程序的过程中,暂时停下来去处理一些紧急事件。

根据中断的来源和性质,中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。

硬件中断是由硬件设备发出的信号,用于向处理器发出请求,以引起处理器对该事件进行处理。

典型的硬件中断包括时钟中断、外部设备中断等。

软件中断是由程序中的中断指令引起的中断。

软件中断可以通过INT指令来触发,程序员可以根据需要自行设置中断号。

二、中断向量表中断向量表是用于存储中断处理程序入口地址的一张表。

当某个中断发生时,处理器会根据中断号在中断向量表中查找对应的中断处理程序入口地址,并跳转到该地址去执行中断处理程序。

中断向量表一般位于内存的固定地址,不同中断号对应不同的中断处理程序入口地址。

由于中断向量表的地址是固定的,因此在编程时需要特别注意保护中断向量表。

三、中断的处理流程中断处理程序是用于响应中断事件并进行处理的程序。

中断的处理流程一般包括以下几个步骤:1. 保存中断现场:在处理中断之前,需要先保存当前程序的上下文,包括程序计数器、寄存器等内容。

这样在中断处理程序执行完毕后,可以恢复现场继续执行被中断的程序。

2. 中断服务例程:中断处理程序中的核心部分是中断服务例程,它实现了对中断事件的具体处理。

根据中断的类型和需求,中断服务例程可能包括对硬件设备的操作、数据处理等内容。

3. 恢复中断现场:在中断处理程序执行完毕后,需要恢复之前保存的中断现场。

这包括恢复程序计数器、寄存器等内容,以确保被中断的程序可以继续正常执行。

四、常见的中断类型及应用在汇编语言程序设计中,有一些常见的中断类型和应用。

单片机原理及应用第五章

单片机原理及应用第五章

低 级
RI TI
ES 1 ≥1
PS 1 0
中断入口
SCON
80C51的中断系统有5个中断源,2个优先级,可实 现二级中断嵌套 。
5.2.2 中断标志与中断控制
1、中断锁存寄存器TCON :
TCON也为定时/计数器的控制寄存器, 锁存锁存标志。字节地址88H。
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
3、中断允许寄存器IE :
用于打开或关断各中断源,字节地址A8H。
EA: 总中断控制位 ES:串行口中断控制位 ET1:T1中断控制位 EX1:INT1中断控制位 ET0:T0中断控制位 EX0:INT0中断控制位 以上各位:1-允许中断;0-禁止中断。
4、中断优先级寄存器IP :
用于设定各中断源的优先级,字节地址B8H。
INT0(高)→T0→INT1→T1→RI/TI(最低)
5.3 中断处理过程
中断处理过程可分为4个阶段:中断请求,中 断查询和响应,中断处理,中断返回。 1.中断请求 中断请求是由硬件完成的,定时中断和串行 中断在单片机芯片内部自动完成,中断请求完成 后,相应的中断请求标志位被直接置位。 外部中断的中断请求信号要分别从(P3.2) 和 (P3.3) 2个引脚由片外输入。片内中断控制系 统在每个机器周期的S5P2对引脚信号进行采样根 据采样的结果来设置中断请求标志位的状态,中 断请求完成后,中断请求标志位被置位。
此外,若某个中断源通过编程设置处于被打开 的状态,并满足中断响应的条件,但是,若遇到 以下任一情况,则单片机仍不能响应此中断: ① 当前CPU正在处理比申请源高级或与申请源同 级的中断。 ② 当前正在执行的那条指令没有执行完。 ③ 正在访问IE、IP中断控制寄存器或执行RETI指 令。并且,只有在执行这些指令后至少再执行一 条指令时,才能接受中断请求。 由于上述原因而未能响应的中断请求,待上 述原因消失时该中断请求标志却已消失,那么该 中断不再被响应。也就是说,MCS-51对查询的结 果不作记忆,查询过程在下个机器周期重新进行。

中断处理的基本过程

中断处理的基本过程

中断处理的基本过程中断处理是计算机系统中的基本概念之一,它是指计算机在运行过程中,当发生某个特定事件时,会暂停当前正在执行的程序,转而执行相应的中断处理程序。

中断处理程序的目的是处理中断事件,并在处理完毕后返回到被中断的程序继续执行。

中断处理的基本过程可以分为中断触发、中断处理和中断返回三个阶段。

一、中断触发阶段:中断是由硬件或软件触发的,当某个特定的事件发生时,会触发相应的中断信号。

这些事件可以是硬件设备的状态变化,如外部设备发送的信号,或是由于出现了某种异常或错误引起的。

当触发中断信号时,计算机首先会保存当前执行指令的下一条指令地址和程序状态到中断栈或系统堆栈中,以备后续的中断处理使用。

二、中断处理阶段:1.中断类型识别:在中断触发后,处理器会通过中断向量表或中断描述符表来确定中断类型。

这些表中存储着中断类型和相应的中断处理程序的入口地址。

2.中断处理程序的保存:当中断类型确定后,处理器会将当前的程序状态(包括寄存器状态、程序计数器等)压入中断栈或系统堆栈中,以便在中断处理完毕后能够恢复到中断发生前的状态。

3.中断处理程序的执行:处理器会跳转到中断处理程序的入口地址,开始执行中断处理程序。

中断处理程序根据中断类型进行相应的处理操作,例如读取外设的数据,更新相关状态等。

4.中断处理程序的数据传递:在处理中断时,通常需要向中断处理程序传递特定的数据或参数,以便进行后续的处理操作。

这些数据可以通过寄存器或内存传递给中断处理程序。

5.中断处理程序的完成:当中断处理程序完成后,处理器会恢复原来的程序状态,包括恢复寄存器的值、恢复程序计数器的值等。

这样可以保证在中断处理完毕后,能够继续执行被中断的程序。

三、中断返回阶段:1.中断返回指令的执行:在中断处理程序完成后,处理器会执行中断返回指令,将栈顶的值加载到程序计数器中,恢复到中断发生前的下一条指令地址。

2.中断状态的恢复:在中断返回后,处理器会恢复中断状态,包括恢复标志寄存器的值、恢复中断使能状态等。

单片机讲义第七章

单片机讲义第七章

一、中断的起因
什么可以引起中断? 生活中很多事件可以引起中断:有人 按了门铃了,电话铃响了,你的闹钟闹响 了,你烧的水开了….等等诸如此类的事件, 我们把可以引起中断的称之为中断源,单 片机中也有一些可以引起中断的事件, 8051中一共有5个:两个外部中断,两个 计数/定时器中断,一个串行口中断。
三、中断的响应过程
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。 89C51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。
二、中断的嵌套与优先级处理
设想一下,我们正在看书,电话铃响了,同时又 有人按了门铃,你该先做那样呢?如果你正是在等一 个很重要的电话,你一般不会去理会门铃的,而反之, 你正在等一个重要的客人,则可能就不会去理会电话 了。如果不是这两者(即不等电话,也不是等人上 门),你可能会按你通常的习惯去处理。总之这里存 在一个优先级的问题, 单片机中也是如此,也有优先级的问题。优先级 的问题不仅仅发生在两个中断同时产生的情况,也发 生在一个中断已产生,又有一个中断产生的情况,比 如你正接电话,有人按门铃的情况,或你正开门与人 交谈,又有电话响了情况。考虑一下我们会怎么办吧。
电平触发的外部中断的清除
对于电平触发的外部中断,CPU响应中断后, 虽然也是由硬件清除了相应的标志位,但是不 能对外部引脚上的电平进行处理,也就是说, 这时如果外部引脚上的低电平依然存在,会造 成重复中断,因此我们应该在电路上增加对外 部引起中断的信号进行处理。P148图7-5是一 个可行的方案之一。通过I/O口输出一个信号, 使得外部引脚上的中断请求信号变为高电平。

第7章 中断处理

第7章 中断处理
•打印机的打印事务; 打印机的打印事务; 打印机的打印事务 •数据采集中的 数据采集中的A/D转换等。 转换等。 数据采集中的 转换等
多道程序或多重任务的运行:分时中断处理。 多道程序或多重任务的运行:分时中断处理。
4. 中断源 任何能够引发CPU中断的事件都称为中 中断的事件都称为中 任何能够引发 中断的事件 断源。 断源。
二、多中断源情况下的特殊问题
1. 中断源的识别
对于软件中断而言,CPU对中断源的识别靠 对于软件中断而言, 对中断源的识别靠 软件中断指令( 来识别, 软件中断指令(INT n)中的中断号 来识别,并 )中的中断号n来识别 转到响应中断服务程序去执行。 转到响应中断服务程序去执行。 对于硬件中断,CPU只有一个 只有一个NMI和INTR引 对于硬件中断,CPU只有一个NMI和INTR引 当有多个外设要申请中断时, 脚,当有多个外设要申请中断时,就必须通过中 断接口电路来连接, 断接口电路来连接,同时给每个中断外设编排一 个中断号( 系统称为中断类型码)。 个中断号(8086系统称为中断类型码)。当任一 系统称为中断类型码)。当任一 外设有中断申请时, 外设有中断申请时,通过中断接口电路将外设中 断信号转发给CPU,然后再由 断信号转发给 ,然后再由CPU从中断接口电 从中断接口电 路读取该中断源的编号。 路读取该中断源的编号。
中 断 控 制 器
IRQ0 IRQ1
外设0 外设1
IRQn
外设n
软硬件结合的简易中断控制器
≥1
2. 中断优先级 对于多中断源而言, 对于多中断源而言,存在各中断源的优先级别 问题。当两个及以上的中断源同时申请中断时, 问题。当两个及以上的中断源同时申请中断时,最 先响应哪个中断源的中断请求, 先响应哪个中断源的中断请求,则由它们的优先级 别决定。 别决定。 可屏蔽中断源的优先级别由中断控制器决定。 可屏蔽中断源的优先级别由中断控制器决定。 8086系统中各类中断的优先级别如下: 系统中各类中断的优先级别如下: 系统中各类中断的优先级别如下

简述中断处理过程

简述中断处理过程

简述中断处理过程
中断处理是指处理计箮的硬件或软件发出的一个信号,中断处理过程在最简单的情况下,包括查找处理程序,调用处理程序,执行处理程序,检测处理状态,返回结果。

首先,在中断期间,计算机处理器停止当前正在运行的任务,并临时暂停对它的执行。

处理器暂停当前任务时,通常会将当前任务的状态保存到计算机存储器中,这样当处理完
中断后,可以恢复到当前任务的上次状态。

接下来,计算机根据给出的信息、参数和数据,找到相应的中断处理过程。

中断处理
程序是一段用于处理特定中断的软件,它可以被程序员定义,在接收到特定的中断信号时,中断处理程序将以一定的优先级来执行,此时,处理器会先处理该中断,而其他正在运行
的任务则暂停执行。

当处理器找到并开始执行处理程序时,由其来捕获处理这个中断的所有必要参数和数据。

同时,处理器还会将存储器中的一些信息保存到寄存器中以免受到中断的影响。

在处
理器执行完处理程序之后,以上述方式从寄存器中取出相应的信息,并将其还原到存储器中。

最后,处理器会检测处理状态,如果处理状态正确,则处理器可以开始进行中断返回,回到之前暂停的任务执行位置;若状态不正确则会报告错误,应用程序崩溃。

最终,中断
处理完成,处理器可以将控制权交回给应用程序,继续执行之前暂停的任务。

中断的实现流程

中断的实现流程

中断的实现流程摘要:一、中断概述1.中断的定义2.中断在计算机系统中的作用二、中断的实现流程1.中断请求的产生a.外部中断请求b.内部中断请求2.中断请求的处理a.识别中断类型b.保存现场c.处理中断请求d.恢复现场3.中断响应的过程a.中断处理程序的执行b.中断处理结果的返回4.中断的结束三、中断实现流程的优化1.中断处理程序的优化2.中断优先级的设置3.中断的同步与互斥正文:在计算机系统中,中断是实现多任务处理和高效运行的关键机制。

本文将详细介绍中断的实现流程,以及如何优化中断的处理过程。

一、中断概述中断,是指在计算机系统运行过程中,由于某种原因,使得正在执行的程序暂停,转去处理其他事务。

中断可以分为外部中断和内部中断。

外部中断是由外部设备或处理器产生的,而内部中断是由处理器内部产生的。

二、中断的实现流程1.中断请求的产生中断请求的产生主要有两种途径,一是外部设备需要处理器处理数据时产生中断请求,二是处理器内部出现异常或特殊指令执行时产生内部中断请求。

2.中断请求的处理处理器在接收到中断请求后,需要识别中断类型,判断是否需要处理。

接着,处理器需要保存当前执行的程序现场,包括程序状态字、通用寄存器和指针等。

然后,处理器会根据中断类型找到对应的中断处理程序,执行中断处理程序。

处理程序处理完中断后,需要恢复之前保存的程序现场,以便继续执行被中断的程序。

3.中断响应的过程中断响应过程主要包括中断处理程序的执行和中断处理结果的返回。

处理器执行中断处理程序,根据中断类型和处理程序的处理结果,进行相应的操作。

处理完成后,处理器需要将处理结果返回给被中断程序,并恢复被中断程序的执行。

4.中断的结束当中断处理程序执行完毕,并恢复被中断程序的执行时,中断过程结束。

三、中断实现流程的优化为了提高计算机系统的性能,可以对中断的实现流程进行优化。

首先,可以优化中断处理程序,减少处理时间。

其次,可以通过设置中断优先级,合理安排处理器的执行任务。

中断的基本原理和处理流程。

中断的基本原理和处理流程。

中断的基本原理和处理流程。

中断是计算机中的一个重要概念,它是指CPU在执行程序的过程中,由于内部或外部的原因,需要暂时停止当前正在执行的程序,转而去执行另一段程序,这段程序执行完后,再返回到原来暂停的程序继续执行。

中断的基本原理和处理流程如下:
一、中断的基本原理
中断是一种由硬件或软件引起的、能改变处理器执行顺序的一种机制。

当中断发生时,处理器会停止当前的执行流,跳转到另一个预定义的地址,即中断服务程序(Interrupt Service Routine, ISR)的入口地址,去执行中断服务程序。

中断服务程序执行完毕后,处理器会恢复原来的执行流,继续执行被中断的程序。

二、中断的处理流程
中断请求:中断源向CPU发出中断请求信号。

中断响应:CPU响应中断请求,保护现场,将断点地址及有关状态信息压入堆栈或存入特定的寄存器中,以便在中断服务程序执行完毕后能正确地返回到原来的程序。

中断处理:CPU跳转到中断服务程序入口地址,执行中断服务程序。

中断服务程序负责处理中断事件,完成后需要清除中断标志位,以便CPU能继续响应其他中断。

中断返回:中断服务程序执行完毕后,CPU恢复现场,从堆栈或特定的寄存器中弹出断点地址及有关状态信息,然后返回到
原来的程序继续执行。

需要注意的是,中断的优先级是一个重要的概念。

在多个中断同时发生时,处理器会根据中断的优先级来决定先处理哪个中断。

高优先级的中断可以打断低优先级的中断,但同级或低优先级的中断不能打断高优先级的中断。

操作系统中的中断处理与中断嵌套机制

操作系统中的中断处理与中断嵌套机制

操作系统中的中断处理与中断嵌套机制中断处理与中断嵌套机制在操作系统中起着重要的作用。

中断是指计算机在执行过程中遇到了某些特定条件或事件,需要立即打断当前正在执行的任务去执行其他任务的机制。

操作系统通过中断处理和中断嵌套机制,实现了对计算机的及时响应和多任务处理能力。

本文将详细介绍操作系统中的中断处理和中断嵌套机制。

一、中断的概念和分类中断是指计算机执行过程中的一种打断机制,当计算机遇到特定条件或事件时,会暂停当前的任务,转而执行其他任务。

中断处理系统根据中断的来源和作用可以分为外部中断和内部中断。

外部中断是指来自计算机外部设备的中断信号,如硬盘读写中断、键盘输入中断等。

内部中断则是发生在CPU内部的一些特殊事件,如非法指令或运算溢出等。

二、中断处理的过程中断处理一般包括中断请求、中断响应和中断服务三个主要过程。

1.中断请求:当计算机遇到中断事件时,外设或者硬件会发送中断请求信号给CPU,请求将当前任务暂停,去执行其他任务。

2.中断响应:CPU接收到中断请求信号后,会把正在执行的指令暂停,保存现场,然后根据中断类型跳转到相应的中断服务程序。

3.中断服务:中断服务程序是为了处理中断事件而编写的一段程序,其中包含了具体的中断处理逻辑。

在中断服务过程中,系统会执行一系列操作来响应中断事件,如读取输入缓冲区、操作外设等。

中断服务处理完成后,将会恢复之前的任务继续执行。

三、中断嵌套机制中断嵌套机制是指在处理一个中断的过程中,是否可以被更高优先级的中断打断,从而处理更紧急的中断请求。

中断嵌套机制可以提高操作系统的处理效率和响应能力。

1.中断优先级:在中断处理过程中,不同的中断具有不同的优先级。

通常,系统中的中断优先级分为高优先级和低优先级。

当高优先级中断请求到来时,会打断正在执行的低优先级中断服务程序,处理高优先级中断。

2.中断屏蔽:当CPU正在执行一个中断服务程序时,如果有更高优先级的中断请求到来,需要保证这个更高优先级的中断能够立即得到响应。

简述中断处理过程

简述中断处理过程

简述中断处理过程
1 中断处理
中断是由硬件设备或其他因素引起的一个外部事件,对它的处理
有着至关重要的作用。

本文将针对中断处理进行详细的说明和分析。

1.1 中断发生
想要能够处理中断,首先要了解中断是如何发生的。

当外围设备
发生中断或其他外部事件时,它会发出一个中断信号,该信号会被传
输到CPU,同时CPU也会记录运算的上下文和状态,以便后续恢复运算。

在发生中断时,CPU会首先中断当前的运算,然后将当前运算的上下文和状态保存到临时栈中,以备之后恢复。

1.2 中断处理
在CPU收到中断信号后,会在中断控制器中查找对应的处理程序。

具体的处理程序是基于许多不同的因素进行编写的,可能会让CPU执
行一些类似的指令,也可能会发出消息,请求外部软件对发生的中断
进行处理。

在处理完中断后,CPU会按照保存的上下文和状态恢复运算,并顺利完成之前的任务。

1.3 中断优先级
在多个设备同时发出中断时,就要考虑中断的优先级问题。

不同
的设备有不同的中断优先级,优先级越高越先处理,实现对中断的全
面控制。

1.4 中断运行流程
一般来说,中断的运行流程为:发生中断时,CPU会中断当前运算,记录运行的上下文和状态并保存到栈中,然后查找相应的处理程序,
处理完后再进行恢复,完成前期任务。

因此,中断处理是由硬件设备和软件密切协作完成的过程,既需
要用平台的硬件环境支持,又要基于不同的中断类型编写出相应的处
理程序,才能确保中断处理的顺利实施。

riscv中断处理流程

riscv中断处理流程

riscv中断处理流程RISC-V(Reduced Instruction Set Computer - Five)是一种基于精简指令集的计算机体系结构,它在处理器设计和编程模型上具有开放性和灵活性。

在RISC-V架构中,中断处理是一项重要的功能,用于处理外部事件的发生,例如硬件故障、外设输入、软件异常等。

本文将详细介绍RISC-V中断处理的流程。

一、中断概述中断是计算机处理器为了响应外部事件而暂停当前任务并转而执行中断处理程序的机制。

RISC-V架构中,中断分为外部中断和内部中断两种类型。

外部中断是由外部设备或外部信号引起的,如定时器中断、外设输入中断等;而内部中断则是由软件异常引起的,如非法指令、访存异常等。

二、中断向量表在RISC-V架构中,中断向量表是一张用于存储中断处理程序入口地址的表格。

当发生中断时,处理器会根据中断原因的编号,在中断向量表中查找对应的中断处理程序入口地址,并跳转到该地址执行中断处理程序。

三、中断处理流程RISC-V中断处理的流程主要包括中断触发、中断处理程序执行和中断返回三个阶段。

1. 中断触发当外部设备或软件异常引发中断时,处理器会暂停当前任务,并根据中断原因生成一个中断请求信号。

此时,处理器会将当前的程序状态保存到相关寄存器或栈中,以便在中断处理程序执行完毕后能够恢复原来的执行状态。

2. 中断处理程序执行中断处理程序是一段特殊的代码,用于处理特定的中断事件。

当中断触发后,处理器会根据中断原因在中断向量表中查找相应的中断处理程序入口地址,并跳转到该地址执行中断处理程序。

在中断处理程序中,首先需要进行一系列的初始化操作,例如关闭中断、保存上下文等。

然后,根据中断原因进行相应的处理,可能包括读取和处理外设输入、更新系统状态等。

在处理完中断事件后,可能需要发送中断完成信号给外设,以便外设可以继续工作。

3. 中断返回当中断处理程序执行完毕后,处理器需要从中断状态中恢复原来的执行状态,并继续执行被中断的任务。

微机原理中断实验报告(3篇)

微机原理中断实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解中断的概念和作用;2. 掌握中断系统的组成和基本工作原理;3. 熟悉中断向量表、中断服务程序和中断处理过程;4. 通过实验验证中断系统的正确性和可靠性。

二、实验原理1. 中断的概念:中断是CPU在执行程序过程中,由于某些事件的发生,暂时停止当前程序的执行,转而执行相应的事件处理程序的过程。

2. 中断系统的组成:中断系统主要由中断控制器、中断源、中断向量表、中断服务程序和CPU等组成。

3. 中断向量表:中断向量表是存储中断服务程序入口地址的表格,其中每个中断向量对应一个中断服务程序。

4. 中断服务程序:中断服务程序是处理中断事件的核心程序,用于完成中断事件的处理任务。

5. 中断处理过程:当中断事件发生时,CPU会根据中断向量表找到对应的中断服务程序入口地址,并跳转到该地址执行中断服务程序。

三、实验仪器与设备1. 实验台:微机原理实验台2. 电脑:一台3. 软件环境:Keil uVision、emu8086等四、实验步骤1. 启动实验台,打开微机原理实验台软件。

2. 在软件中设置实验参数,如中断源、中断向量等。

3. 编写中断服务程序,实现中断事件的处理任务。

4. 编写主程序,调用中断服务程序。

5. 运行实验程序,观察中断系统的运行情况。

五、实验内容1. 实验一:单级中断系统(1)设置一个外部中断源,如按键中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键按下时的处理任务。

(3)在主程序中调用中断服务程序。

2. 实验二:多级中断系统(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。

(3)设置中断优先级,实现多级中断。

(4)在主程序中调用中断服务程序。

3. 实验三:中断嵌套(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。

(3)实现中断嵌套,即在定时器中断服务程序中再次触发按键中断。

单片机中的中断处理机制

单片机中的中断处理机制

单片机中的中断处理机制在现代电子设备中,单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成度高、功能强大的微处理器,被广泛应用于各种控制系统中。

中断是单片机中一种重要的事件处理机制,它能够在程序执行的过程中插入其他紧急事件的处理,保证系统的实时性和高效性。

本文将深入探讨单片机中的中断处理机制。

一、中断概述中断是单片机处理器执行程序过程中的一种特殊事件,它能够打断当前程序的执行,并跳转到特定的中断服务子程序(Interrupt Service Routine,ISR)中进行处理。

中断可分为内部中断和外部中断两种类型。

内部中断是指由处理器内部组件生成的中断信号,比如定时器溢出中断、ADC转换完成中断等。

内部中断信号通常会通过特定的寄存器标志位来触发和判断。

当中断条件满足时,处理器会将当前程序的执行状态保存,并转移到ISR中执行相关的操作。

内部中断是单片机中最常用的中断类型之一。

外部中断是指由外部设备或外部引脚的电平或边沿变化所触发的中断信号。

外部中断多用于处理外部事件,比如按键的触发、传感器的信号等。

当外部中断触发时,单片机会暂停当前程序的执行,并跳转到ISR中进行处理。

外部中断能够实时地响应外部事件,减少了程序运行时的等待时间。

二、中断处理流程单片机中断的处理流程一般包括中断触发、中断响应和中断处理三个过程。

1. 中断触发中断触发是指中断事件发生并满足一定的触发条件。

对于内部中断,触发条件通常是由特定的寄存器标志位决定,当寄存器标志位满足中断要求时,中断触发信号被激活。

对于外部中断,触发条件一般是外部设备信号的电平或边沿变化等。

2. 中断响应中断响应是指当中断触发条件满足时,单片机会立即响应中断并保存当前的执行状态。

单片机会自动地将当前程序的地址压栈,并跳转到ISR的入口地址开始执行相关的中断处理代码。

中断响应的速度对于系统的实时性和可靠性非常重要。

3. 中断处理中断处理是指在ISR中执行相关的中断服务程序。

中断概念与处理过程

中断概念与处理过程

中断概念与处理过程《中断概念与处理过程》在生活里啊,咱们时不时就会遇到一种情况,就像是正在看一场超精彩的电影,突然电话铃响了,这时候你就得放下电影去接电话,等接完电话呢,再回来接着看电影。

这其实就有点像咱们今天要聊的中断概念。

中断啊,就好比是生活中的这些意外打扰。

它是一个计算机里的概念,说的是在计算机执行一个任务的过程中,突然发生了另外一个事件,这个事件要求计算机马上停下来,去处理这个新发生的事儿。

这新发生的事儿就像是那个突然响起来的电话一样紧急。

那这个中断它是怎么来的呢?就像我们生活里,电话铃声是有来源的,可能是朋友找你,可能是快递员。

在计算机里,中断也有它的来源,可能是硬件设备出了问题,像硬盘突然有点小故障了;也可能是软件方面的原因,比如说某个程序运行到一半,突然需要更多的内存资源,这就触发了中断。

那计算机怎么知道这是个中断呢?这就像是我们人类有耳朵能听到电话铃声一样,计算机有专门的电路来检测这些中断信号。

一旦检测到了,就像我们听到铃声就知道有事儿了,计算机就得停下来去处理这个新的状况。

处理中断的过程啊,那也是有一套自己的办法的。

就像你接电话的时候,你得先知道是谁打来的,计算机在处理中断的时候,也得先确定这个中断的类型。

是硬件的故障呢,还是软件的资源需求呢?这一步可重要啦,要是搞错了,就像你接电话以为是朋友找你,结果是推销电话,你要是按照朋友的方式去聊天,那可就乱套了。

确定了中断类型之后呢,计算机就像我们根据不同的来电做出不同的反应一样,开始执行相应的处理程序。

如果是硬件故障,可能就会启动自我修复的程序,就像我们遇到东西坏了,会想办法修一修。

如果是软件的资源需求,可能就会重新分配内存,就像我们在房间里重新整理东西,腾出空间来放新的东西。

等这个中断处理完了,计算机又得回到原来的任务上去。

这就像我们接完电话,又接着看电影一样。

可是啊,要回到原来的任务,计算机得记住自己之前做到哪里了,这就像是我们看电影得记住刚刚看到哪个情节了,不然就会懵圈,不知道从哪里接着看。

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第23课中断概述可屏蔽中断处理过程
教学目的:了解中断的相关概念,掌握可屏蔽中断的处理过程。

教学重点:中断响应过程、中断向量和中断服务过程。

教学难点:中断向量。

授课内容:
一、中断概念
1.中断源
2.中断响应
3.中断向量表
4.中断优先级
5.中断屏蔽
二、中断分类
8086/8088有一个强有力的中断系统,可以处理256种不同的中断,256种中断可以分为两大类:外部中断和内部中断。

1.外部中断
也称为硬件中断,是由外部的硬件产生的。

分成不可屏蔽中断请求和可屏蔽中断请求。

2.内部中断
又称为软件中断。

通常有三种情况引起:由中断指令INT引起的中断;由CPU 的某些运算错误引起的中断;由调试程序debug设置的中断。

三、CPU响应中断过程
可屏蔽中断处理的过程一般分成几步:中断请求;中断响应;保护现场;转入执行中断服务子程序;恢复现场和中断返回。

CPU响应中断要有三个条件:
外设提出中断申请
本中断位未被屏蔽
中断允许
CPU在响应外部中断,并转入相应中断服务子程序的过程中,自动依次做以
下工作:
(1)从数据总线上读取中断类型号,将其存入内部暂存器。

(2)将标志寄存器PSW的值入栈。

(3)将PSW中的中断允许标志IF和单步标志TF清0,以屏蔽外部其它中断请求,及避免CPU以单步方式执行中断处理子程序。

(4)保护断点。

(5)根据中断类型号到中断向量表中找到中断向量,转入相应中断服务子程序。

(6)中断处理程序结束以后,从堆栈中依次弹出IP、CS和PSW,然后返回主程序断点处,继续执行原来的程序。

四、中断向量表
寻找中断源可以用查询中断及矢量中断两种方法。

1.中断向量表
又称中断服务程序入口地址表。

8086允许处理256种类型中断,对应类型号为0~FFH。

2.中断向量的设置
供用户使用的中断类型号,它可由用户定义为软中断,由INT n指令引用;也可通过1NTR端直接接入,或通过中断控制器8259A引入可屏蔽硬件中断。

有两种方法可将中断服务程序的入口地址置入中断类型号n所对应的中断向量表中。

一种方法用指令来设置,另一种方法利用DOS功能调用来设置。

设置中断向量:预置AL=中断类型号
DS:DX=中断服务程序入口地址
AH=25H
执行: INT 21H
取中断向量:预置AL=中断类型号
AH=35H
执行: INT 21H
返回: ES:BX=中断服务程序人口地址
3.中断类型号的获取
(1)对于除法出错,单步中断,不可屏蔽中断NMI,断点中断和溢出中断,CPU 分别自动提供中断类型号0~4。

(2)对于用户自己确定的软件中断INT n,类型号由n决定。

(3)对外部可屏蔽中断INTR,可用硬件电路设计产生中断类型号。

(4)对外部可屏蔽中断INTR,可以用可编程中断控制器8259A获得中断类型号。

4.中断主程序的初始化
(1)设置中断向量。

(2)设置8259A的中断屏蔽寄存器的中断屏蔽位。

(3)设置CPU中断允许位标志IF(开中断STI)。

五、中断服务子程序
(1)程序开始必须保护中断现场,可通过一系列PUSH指令将CPU各寄存器的值入栈保护。

(2)若允许中断嵌套,则用STI指令来设置开中断,使中断允许标志IF=1。

(3)执行中断处理程序。

(4)用CLI指令来设置关中断,使中断允许标志IF=0,禁止其他中断请求进入。

(5)给中断命令寄存器送中断结束命令E0I,使当前正在处理的中断请求标志位被清除,否则同级中断或低级中断的请求仍会被屏蔽掉.
(6)恢复中断时的现场,通过一系列POP指令将CPU各寄存器的值恢复。

(7)用中断返回指令IRET返回主程序,此时堆栈中保存的断点值和标志值分别装入IP、CS和PSW。

六、中断响应时序
七、作业
7.1, 7.4, 7.9, 7.10。

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