理解中断周期:哈工大计算机组成原理第二版详解

需积分: 9 6 下载量 43 浏览量 更新于2024-07-12 收藏 16.33MB PPT 举报
中断周期是计算机系统中的一个关键概念,主要涉及在处理器处理其他任务时,如何响应外部或内部事件的过程。在哈尔滨工业大学计算机组成原理第二版的讲解中,这部分内容详细阐述了中断处理的流程。 当一个中断发生时,首先,程序执行会暂停,当前的指令指针(PC)会被保存到内存中的特定位置,通常称为程序断点,这个过程涉及到程序状态寄存器(PSW)和堆栈操作。然后,将程序断点写入地址“0”,接着将程序断点压入堆栈,确保在中断处理完成后能够恢复执行原点。 中断识别阶段,处理器读取内存中的向量地址,这个地址通常包含了中断服务子程序(ISR)的地址。此时,中断允许信号(EINT)被置为“0”,防止新的中断在处理期间干扰。接着,处理器会跳转到向量地址所指向的中断处理程序入口地址,开始执行中断处理逻辑。 中断识别程序执行后,根据中断类型的不同,可能进行数据交换、硬件状态检查或其他特定操作。中断处理完毕后,通常会有一个返回指令,将控制权送回中断前的状态。这包括从堆栈中弹出程序断点并写回PC,然后继续执行被打断的程序。 中断周期的设计旨在实现计算机系统的灵活性和响应能力,允许在执行核心任务的同时处理紧急或异步事件,如I/O请求或硬件故障检测。理解中断周期对于深入学习计算机组成原理至关重要,因为它涉及到处理器调度、异常处理以及系统性能优化等多个方面。 在整个中断周期中,硬件和软件紧密协作。硬件负责物理层面的中断触发和处理,而软件则编写中断服务程序来响应这些中断并执行相应的任务。此外,课件作者唐朔飞及其团队的工作对教学和学习有着重要作用,他们通过多媒体形式辅助学生理解复杂的概念,使得教学过程更为直观易懂。