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中断处理过程的五个阶段是什么

青灯夜游

Lepaskan： 2023-01-13 00:35:16

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中断处理过程的五个阶段：1、中断请求阶段；2、中断判优阶段，有硬件判优和软件判优两种方法；3、中断响应阶段，CPU向中断源发出中断响应信号；4、中断服务阶段；5、中断返回阶段，返回到原程序的断点处，恢复硬件现场，继续执行原程序。

中断处理过程的五个阶段是什么

本教程操作环境：windows7系统、Dell G3电脑。

中断处理的基本过程包括中断请求、中断判优、中断响应、中断服务和中断返回等五个阶段。

1.中断请求阶段

1）发生在CPU内部的中断（内部中断），不需要中断请求，CPU内部的中断控制逻辑直接接收处理。

2）外部中断请求由中断源提出。外部中断源利用CPU的中断输入引脚输入中断请求信号。一般CPU设有两个中断请求输入引脚：可屏蔽中断请求输入引脚和不可屏蔽中断请求输入引脚。

1.1中断请求触发器

每个中断源发中断请求信号的时间是不确定的，而CPU在何时响应中断也是不确定的。所以，每个中断源都有一个中断请求触发器，锁存自己的中断请求信号，并保持到CPU响应这个中断请求之后才将其清除。

1.2中断允许触发器

在CPU内部有一个中断允许触发器，当其为“1”时，允许CPU响应中断，称为开中断。若其为“0”，不允许CPU响应中断，中断被屏蔽，称为关中断。

%%通常，当CPU复位时，中断允许触发器也复位为“0”，即关中断。当 CPU中断响应时，CPU自动关闭中断，禁止接受另一个新的中断。
%%中断允许触发器的状态可以用开中断或关中断指令来设置。

2.中断判优阶段

CPU一次只能接受一个中断源的请求，当多个中断源同时向CPU提出中断请求时，CPU必须找出中断优先级最高的中断源，这一过程称为中断判优。

中断判优可以采用硬件方法，也可采用软件方法。

2.1软件判优

CPU检测到中断请求后，首先读取中断请求寄存器的内容，逐位检测它们的状态，检测到某一位为1，就确定对应的中断源有中断请求，转去执行它的中断服务程序。

先检测哪一个，哪一个的优先级就高，后检测哪一个，哪一个优先级就低，检测的顺序就是各中断源的优先级顺序。

在这里插入图片描述
假设上图中输入端口地址为87FFH。有如下查询程序：

MOV DX, 87FFH
IN AL, DX ;读中断请求寄存器内容
SHR AL, 1
JC IR0 ;IRQ0有请求，转IR0
SHR AL,1
JC IR1 ;IRQ1有请求，转IR1
SHR AL,1
JC IR2 ;IRQ2有请求，转IR2
… …
软件判优耗时较长。如果中断源很多，中断的实时性就很差，但是软件判优优先权安排灵活。

2.2硬件判优

利用专门的硬件电路确定中断源的优先级，有两种常见的方式：菊花链判优电路和中断控制器判优。

2.2.1菊花链判优电路

设计思想：每个中断源都有一个中断逻辑电路，所有的中断逻辑电路形成一个链，犹如菊花链。排在链前端的中断源优先级最高，越靠后的设备优先级越低。
在这里插入图片描述
实现过程： CPU收到中断请求，如果允许中断，CPU发出中断响应信号。中断响应信号首先到达菊花链的前端，如果中断源1提出了中断请求，它就会截获中断响应信号，封锁它，使它不能向下一个中断源传送。不论下面的中断源有没有提出中断请求，都不可能接收到中断响应信号，因此它们的中断请求也不能被响应。