8086中断系统解析：内部与外部中断

"本文主要介绍了8087中断请求及其相关的中断控制系统，涵盖了8086/88 CPU的中断系统、中断控制器8259A的作用、中断类型的分类以及中断优先权管理。" 8086/88中断系统是计算机硬件与软件交互的关键部分，它允许CPU在执行程序的过程中响应来自硬件设备的请求。这个系统采用中断向量机制，可以处理多达256个中断，每个中断都有一个0到255的中断向量号，用于区分不同的中断源。中断根据来源分为两类：内部中断和外部中断。 内部中断是由CPU内部执行过程中的异常引发的，例如除法错误、指令中断（如int21h）、调试中断（如单步中断）和溢出中断。这些内部中断为用户提供了一个发现和解决程序运行异常的有效手段。 外部中断则是由CPU外部的硬件设备触发的，可以是随机产生的，如非屏蔽中断和可屏蔽中断。非屏蔽中断（NMI）不能被当前的中断屏蔽控制所阻止，通常用于处理紧急事件，而可屏蔽中断（通过INTR引脚）则可以通过中断控制器进行优先级管理和屏蔽。外部中断使得系统能够实时响应外部设备的数据传输请求，处理突发事件。 8259A中断控制器是管理中断优先级和控制中断请求的关键组件。它包括8个输入引脚（IR0至IR7），用于连接不同外设，并负责管理中断请求的优先级。例如，8259A可以处理键盘、异步通信卡（主/辅）、硬盘、软盘、并行打印机等设备的中断请求。 中断优先权管理是确保CPU正确处理多中断请求的核心。当多个中断同时发生时，CPU需要识别并优先响应级别最高的中断。这可以通过软件查询实现，但更常见的是使用硬件方法，如中断优先权编码电路或链式优先权结构，来自动确定中断优先级。8259A的一个重要特性就是支持中断优先级排队，确保高优先级的中断不会被低优先级的中断打断。 在8086/88系统中，中断向量表是一个关键数据结构，存储了所有中断服务程序的入口地址。每个中断向量包含4字节，前两个字节是段地址，后两个字节是偏移地址，共同指向中断处理程序的起始位置。中断向量表位于内存的0000H地址开始，按照中断号顺序排列。 中断请求和中断控制系统是现代计算机系统中不可或缺的一部分，它们保证了系统的实时性和可靠性，使得CPU能够有效地处理各种内部异常和外部设备事件。理解8086/88中断系统的运作方式对于理解和优化系统性能至关重要。