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电脑cpu多重中断 | cpu中断的过程

电脑cpu多重中断 | cpu中断的过程

1. cpu中断的过程

步骤:

1、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。

2、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。

3、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。

2. cpu响应中断的过程

中断响应时间是指计算机接收到中断信号到操作系统作出响应,并完成切换转入中断服务程序的时间。广义上的中断响应时间是指,从来自cpu内部或外部的中断信号发生的时刻,到cpu完成当前现场保存,而进入此中断信号对应的处理程序的入口处的时刻,所经历的时间。

中断响应时间为关中断的最长时间+保护CPU内部寄存器的时间+进入中断服务函数的执行时间+开始执行中断服务程序(ISR)的第一条指令时间。中断响应时间是衡量不同处理器或指定处理器上不同操作系统的性能优劣的一个标准。其包含硬件对中断信号的反应时间和软件对中断信号的反应时间。

3. cpu处理中断的五步过程

中断响应是解决中断的发现和接收问题的过程,是由中断装置完成的。中断响应是硬件对中断请求作出响应的过程,包括识别中断源,保留现场,引出中断处理程序等过程。

① CPU在当前指令执行结束时,响应中断,进入中断的响应周期;

② 发出二个中断回答信号INTA完成一个中断响应周期;

③ 进行断点及标志保存

如:将段地址(CS),偏移地址(IP)标志FR以及压入堆栈。

④ 读取中断类型号,找到中断源;

⑤ 装入中断服务程序的入口地址(CS,IP)

4. 中断发生时cpu做什么

cpu指令设置中断控制器,中断向量有内部中断和外部中断;当某一个未屏蔽的中断发生,cpu响应中断(打断当前正在执行的程序,保存指令断点),自动进入设定的中断服务程序,中断服务程序执行完毕再返回中断前的断点,继续执行主程序。

5. Cpu中断

CPU响应中断条件:

1、有中断源发出的中断请求;

2、中断总允许位EA=1,即CPU开中断;

3、申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽;

4、无同级或更高级中断正在被服务;

5、当前的指令周期已经结束.

6. cpu中断处理的原理

“CPU执行完每条指令时,都会去检查一个中断标志位”,这就是中断的本质。

举个例子,CPU老板是一家公司的光杆司令,所有的顾客都要他亲自跑去处理,还要跟有关部门打点关系,CPU觉得顾客和公关这两样事它一个人搞不来,这就是轮询;终于这家公司升级发展了,CPU老板请了一个秘书,所有的顾客都先由秘书经手,CPU心情好的时候就去看一下,大部分时间都忙着去公关了,这时它觉得轻松了很多,这就是中断了。

也就是说,中断和轮询是从CPU老板的角度来看的,不管怎样,事件都还是有人来时刻跟踪才能被捕获处理,不过是老板还是秘书的问题。所有的中断(或者异步,回调等)背后都有一个轮询。

7. CPU中断系统产生中断

 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。

8. CPU中断过程

内部中断和外部中断

cpu内部信号就称之为内部中断,内部中断分为四种:1.除法错误,对应的中断类型码为0;2.单步执行,对应的中断类型码为0;3.执行into指令,对应的中断类型码为4;4:执行int指令 int N N是常数,

外部中断,是指cpu对外部设备的控制。比如键盘,鼠标

9. CPU执行中断时为什么要关中断?

中断的条件有:

(1)有中断请求信号;

(2)中断请求没有被屏蔽;

(3)中断是开放的;

(4)CPU在处理完现行指令后响应中断;同时还要具备:

(1)CPU没有处理同级或更高级中断;

(2)正在执行的指令不是RETI、也不是访问IE和IP的指令。中断响应的步骤是:

(1)关中断;

(2)保存断点;

(3)保护现场;

(4)转入相应的中断服务程序;

(5)恢复现场;

(6)开中断;

(7)中断返回。

10. cpu中断系统产生中断

系统中断进程是计算机学中的一个名词,一般是指硬件中断和软件中断的综合,中断发生后,系统会停止响应,并执行中断响应。

系统中断进程,一般是硬件中断和软件中断的综合,“中断”是一个计算机术语,意思跟我们的请求差不多,鼠标、键盘、板卡或者是一些系统内核组件,要想为你服务,都要向系统提出申请,然后等待操作系统的分配。如果没有这个过程,你什么也干不了。CPU占用高的原因就是,系统要保持“随时”能为你提供服务,就必须保证它的优先权力。

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