中断的概念和中断处理过程

X86体系中，CPU在INTR引脚上接到一个中断请求信号，如果此时IF＝1，CPU就会在当前指令执行完以后开始响应外部的中断请求，这时，CPU在INTA引脚连续发两个负脉冲，外设在接到第二个负脉冲以后，在数据线上发送中断类型码，接到这个中断类型码后，CPU做如下动作：
1）将中断类型码放入暂存器保存；
2）将标志寄存器内容压入堆栈，以保护中断时的状态；
3）将IF和TF标志清0。
目的是防止在中断响应的同时又来别的中断，而将TF清0是为了防止CPU以单步方式执行中断处理子程序。这时要特别提醒，因为CPU在中响应时自动关闭了IF标志，因此用户如要进行中断嵌套时，必须在自己的中断处理子程序中用开中断指令来重新设置IF；
4）保护断点。
断点指的是在响应中断时，主程序当前指令下面的一条指令的地址。保护断点就是将当前的IP和CS的内容入栈，为了以后正确地返回主程序；
5）根据取到的中断类型码，在中断向量表中找出相应的中断向量，将其装入IP和CS，即自动转向中断服务子程序。

 

《操作系统》教材太过于浓缩，只讲设计思路，不讲设计细节。只有真正接触具体设计时，才能真正明白那些设计思路的作用。

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。

（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