汇编语言外中断信息

要及时处理外设的输入,显然需要解决两个问题:
(1)外设的输入随时可能发生,CPU如何得知?
(2)CPU从何处得到外设的输入?
这一章中,我们以键盘输入为例,讨论这两个问题。

接口芯片和端口

第14章我们讲过,PC系统的接口卡和主板上,装有各种接口芯片。这些外设接口芯片的内部有若干寄存器,CPU将这些寄存器当作端口来访问。
外设的输入不直接送入内存和CPU,而是送入相关的接口芯片的端口中;CPU向外设的输出也不是直接送入外设,而是先送入端口中,再由相关的芯片送到外设。CPU还可以向外设输出控制命令,而这些控制命令也是先送到相关芯片的端口中,然后再由相关的芯片根据命令对外设实施控制。可见,CPU通过端口和外部设备进行联系。

外中断信息

现在,我们知道了外设的输入被存放在端口中,可是外设的输入随时都有可能到达,CPU如何及时地知道,并进行处理呢?更一般地讲,就是外设随时都可能发生需要CPU及时处理的事件,CPU如何及时得知并进行处理?
CPU提供中断机制来满足这种需要。前面讲过,当CPU的内部有需要处理的事情发生的时候,将产生中断信息,引发中断过程。这种中断信息来自CPU的内部。还有一种中断信息,来自于CPU外部,当CPU外部有需要处理的事情发生的时候,
比如说,外设的输入到达,相关芯片一将向CPU发出相应的中断信息。CPU在执行完当前指令后,可以检测到发送过来的中断信息,引发中断过程,处理外设的输入。
在PC系统中,外中断源一共有以下两类。
1.可屏蔽中断
可屏蔽中断是CPU可以不响应的外中断。CPU是否响应可屏蔽中断,要看标志寄存器的IF位的设置。当CPU检测到可屏蔽中断信息时,如果IF=1,则CPU在执行完当前
指令后响应中断,引发中断过程;如果IF=0,则不响应可屏蔽中断。
我们回忆一下内中断所引发的中断过程:
(1)取中断类型码n;
(2)标志寄存器入栈,IF=0,TF=0
(3) CS, IP入栈;
(4) (IP)=(n*4), (CS)=(n*4+2)
由此转去执行中断处理程序。
可屏蔽中断所引发的中断过程,除在第1步的实现上有所不同外,基本上和内中断的中断过程相同。因为可屏蔽中断信息来自于CPU外部,中断类型码是通过数据总线送入CPU的;而内中断的中断类型码是在CPU内部产生的。
现在,我们可以解释中断过程中将IF置为0的原因了。将IF置0的原因就是,在进入中断处理程序后,禁止其他的可屏蔽中断。
当然,如果在中断处理程序中需要处理可屏蔽中断,可以用指令将IF置1 ,8086CPU提供的设置IF的指令如下:

sti,设置IF=1
cli,设置IF=0

2.不可屏蔽中断
不可屏蔽中断是CPU必须响应的外中断。当CPU检测到不可屏蔽中断信息时,则在执行完当前指令后,立即响应,引发中断过程。
对于8086CPU,不可屏蔽中断的中断类型码固定为2,所以中断过程中,不需要取中断类型码。则不可屏蔽中断的中断过程为:
(1)标志寄存器入栈,IF=0, TF=0
(2) CS, IP入栈
(3) (IP)=(8), (CS)=(OAH)
几乎所有由外设引发的外中断,都是可屏蔽中断。当外设有需要处理的事件(比如说键盘输入)发生时,相关芯片向CPU发出可屏蔽中断信息。不可屏蔽中断是在系统中有必须处理的紧急情况发生时用来通知CPU的中断信息。在我们的课程中,主要讨论可屏蔽中断。


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