组成原理（七）：程序查询及中断方式

目录

• 学习重点
• 1.程序查询方式
  • 流程
  • 接口电路
• 2.程序中断方式
• 3.中断电路
• 4.多重中断

学习重点

• 程序查询方式
  • 流程
  • 接口电路
• 程序中断方式
  • 中断概念
  • 中断源
• 中断电路
  • INTR和MASK
  • 排队器
  • 向量地址形成部件
  • 接口基本电路
• 多重中断

1.程序查询方式

流程

1. 查询流程

   • 单个设备
     

   • 多个设备
     

2. 程序流程
   
   I/O—>CPU—>主存

接口电路

D：工作触发器
B：完成触发器
DBR：数据缓冲寄存器

2.程序中断方式

1. 中断概念
   

2. 中断源（中断的产生）
   打印机为例
   

3.中断电路

1. INTR和MASK
   

   • INTR：中断请求触发器(1：有请求)
     INTerrupt Request 可屏蔽中断请求信号
   • NMI：
     Non Maskable Interrupt 不可屏蔽中断请求信号
   • MASK：中断屏蔽触发器(1：被屏蔽)
   • D：完成触发器(1：完成)
   • cpu查询 + 未屏蔽 + 设备工作结束(往DBR存数据)才能发送中断请求

2. 排队器

   • 实现方式：

     • 硬件：
       集中在CPU内中断系统或分散在接口电路中
     • 软件：程序查询

   • 部分电路：
     

   • 完整电路：
     

     • 某设备选择，则之前优先级都有电(可中断)，后面优先级的都没电
     • 优先级高的设备可中断优先级低的设备的操作

3. 中断向量地址形成部件：

   • 入口地址查询两种方式：

     • 程序查询：按照D的值查找
     • 硬件向量法：硬件产生向量地址，再由向量地址找到入口地址

   • 向量地址形成部件：
     

   • 主存存放入口地址或跳转命令(JMP 跳转命令)：
     

4. 程序中断方式接口电路：
   

   • 组件：
     INTA：中断响应信号
     D：工作触发器
     B：完成触发器
     DBR：数据缓冲寄存器
     ENIT：可被中断触发器
   • 中断响应且排队器排到才能进行中断服务程序

5. CPU响应中断的条件和时间：

   • 条件：
     • 允许中断触发器ENIT=1
     • 可用开中断指令将ENIT置1，可以中断
     • 可用关中断指令将ENIT置0，不可中断
   • 时间：
     • D=1且MASK=0时，每条指令执行阶段结束前，cpu发送中断查询信号

4.多重中断

1. 中断基本流程：

   • 保护现场
     • 断点保护(中断隐指令)
     • 寄存器内容保护(进栈指令)
   • 执行中断程序（设备服务程序）
   • 恢复现场（出栈指令）
   • 中断返回（中断返回指令）

2. 单重中断：
   不允许中断现行的中断服务程序

3. 多重中断概念：
   允许更高级别的中断源中断现行中断服务程序

4. 示意图：
   

5. 流程：
   

   开中断：开启中断，可被中断
   关中断：关闭中断，不可被中断