计算机组成原理:中断服务程序与中断系统

需积分: 14 1 下载量 196 浏览量 更新于2024-08-20 收藏 16.35MB PPT 举报
"中断服务程序流程-计算机组成原理第二版___唐朔飞的PPT讲义" 这篇PPT讲义是关于计算机组成原理的内容,主要聚焦在中断服务程序的流程和中断系统的分类,如单重中断和多重中断。中断是计算机系统中处理外部事件和I/O操作的关键机制。 中断服务程序流程包括以下几个步骤: 1. **保护现场**:在进入中断服务程序之前,CPU会保存当前执行任务的状态,通常包括程序计数器、状态寄存器和其他相关寄存器的内容,以确保在中断结束后能够恢复执行被打断的任务。 2. **中断服务**:执行与中断相关的处理,比如响应I/O设备的请求,处理异常或系统调用等。 3. **恢复现场**:中断处理完成后,CPU会恢复之前保存的现场,即恢复被中断任务的状态,以便继续执行被打断的指令序列。 4. **中断返回**:执行中断返回指令,将程序计数器设置回正确的值,使得程序从中断点继续执行。 中断系统还涉及到单重中断和多重中断的概念: - **单重中断**:在单重中断系统中,一旦一个中断服务程序开始执行,就不允许其他中断发生,直到当前中断处理完毕。这样可以防止中断嵌套,简化了处理流程,但可能降低系统对突发事件的响应能力。 - **多重中断**:在多重中断系统中,允许级别更高的中断源中断现行的中断服务程序。这意味着系统可以处理更复杂的并发情况,但需要更复杂的管理机制来确保正确恢复现场和中断优先级的处理。 此外,讲义还提到了中断隐指令,这是一组由硬件自动执行的操作,包括保存现场、设置中断禁止标志以及之后的恢复现场和清除中断标志。进栈和出栈指令通常用于在堆栈中保存和恢复现场。 讲义覆盖了计算机组成原理的多个章节,从计算机系统概论到硬件组件如存储器、CPU、控制单元等,再到指令系统和计算机的层次结构。其中,计算机体系结构是程序员看到的抽象概念,而计算机组成则是实现这些结构的具体物理组件和工作方式。冯·诺依曼计算机的特点包括存储程序、以运算器为中心、指令由操作码和地址码组成等,其硬件框图包括存储器、输入设备、运算器、控制器和输出设备。 总结来说,这篇PPT讲义提供了关于计算机中断服务流程的深入理解,同时涵盖了计算机系统的基础知识,对于学习计算机组成原理的读者非常有帮助。