8086CPU中断处理机制详解

"中断优先级顺序-微机原理 中断" 中断是计算机系统中的一种重要机制，它使得CPU能够处理突发事件，如外部设备的输入、输出完成或其他系统异常，而无需持续轮询这些事件的发生。8086CPU的中断优先顺序如下： 1. 软件中断（不包括单步中断）：这是由执行特定的中断指令（如INT n）引起的，通常用于调用操作系统服务或处理程序中的异常情况。 2. 不可屏蔽中断（NMI）：这种中断不能被CPU当前的状态所屏蔽，一旦发生，CPU必须立即响应。通常用于处理硬件故障或紧急情况。 3. 可屏蔽中断（INTR）：可以通过设置或清除中断标志位(IF)来选择性地屏蔽。通常用于处理I/O设备的交互。 4. 单步中断：在调试模式下，每执行一条指令后产生，允许开发者逐步跟踪程序执行。 中断的作用主要包括： - 并行操作：通过中断，CPU可以在执行主程序的同时处理来自不同外设的请求，提高整体系统效率。 - 实现实时处理：对于需要快速响应的实时系统，中断机制可以确保CPU能在关键时刻迅速处理关键任务。 - 故障处理：当系统中出现错误或异常时，中断系统可以通知CPU及时采取措施，防止进一步的损害。 中断源可以分为两类： - 硬件中断源：例如，I/O设备（如键盘、鼠标或网络接口）、系统时钟、电源故障等。 - 软件中断源：如调试指令(INT3)用于设置断点，或者指令执行错误（如INTO）引发的中断。 中断系统的主要功能包括： - 检测和响应中断：当中断请求被检测到且中断允许时，CPU会保存当前状态，然后转向执行中断处理程序。 - 保护和恢复现场：中断处理前，CPU会保存所有必要的寄存器内容（现场），中断处理结束后，恢复这些寄存器以继续执行原来的程序。 - 控制中断申请：中断接口电路可以控制中断的申请和撤销，以及是否允许中断的发生。 - 中断类型的识别：通过中断类型码，CPU知道如何处理不同类型的中断事件。 中断处理过程大致如下： 1. 中断请求：外设或软件发出中断请求。 2. 中断响应：CPU检测到中断请求并在适当时间停止当前执行的指令。 3. 保护现场：CPU保存断点地址（CS:IP）和其他重要寄存器内容。 4. 转入中断服务程序：CPU跳转到中断服务程序的入口地址。 5. 中断处理：执行中断服务程序，处理中断事件。 6. 结束中断：清除中断请求信号，恢复现场。 7. 返回原程序：CPU从保存的断点地址恢复执行。 中断系统是微机原理和计算机原理中的核心概念，它对于实现多任务处理、实时响应和系统可靠性至关重要。理解中断的工作原理和管理机制对于设计和优化计算机系统非常重要。