中斷處理

從查詢式的傳輸過程可以看出，它的優點是硬體開銷小，使用起來比較簡單。但在此方式下，CPU要不斷地查詢外設的狀態，當外設未準備好時，CPU就只能循環等待，不能執行其它程式，這樣就浪費了CPU的大量時間，降低了主機的利用率。 為了解決這個矛盾，我們提出了中斷傳送方式，即當CPU進行主程式操作時，外設的數據已存入輸入連線埠的數據暫存器；或連線埠的數據輸出暫存器已空，由外設通過接口電路向CPU發出中斷請求信號，CPU在滿足一定的條件下，暫停執行當前正在執行的主程式，轉入執行相應能夠進行輸入/輸出操作的子程式，待輸入/輸出操作執行完畢之後CPU即返回繼續執行原來被中斷的主程式。這樣CPU就避免了把大量時間耗費在等待、查詢狀態信號的操作上，使其工作效率得以大大地提高。 能夠向CPU發出中斷請求的設備或事件稱為中斷源。而對其的處理方式即中斷處理.

基本介紹

• 中文名：中斷處理
• 領域：計算機作業系統

中斷處理

當CPU（中央處理器）執行一條現行指令的時候，如果外設向CPU發出中斷請求，那么CPU在滿足回響的情況下，將發出中斷回響信號，與此同時關閉中斷，表示CPU不在受理另外一個設備的中斷。這時，CPU將尋找中斷請求源是哪一個設備，並保存CPU自己的程式計數器（PC）的內容。然後，他將轉移到處理該中斷源的中斷服務程式。CPU在保存現場信息，設備服務（如交換數據）以後，將恢復現場信息。在這些動作完成以後，開放中斷，並返回到原來被中斷的主程式的下一條指令。

中斷向量

詳細內容

最近在研究arm 對其啟動一直有一點不太明白。在上電啟動後，系統應該從跳入0地址異常中斷處執行，然而我們一般將代碼燒寫到SDRAM中0xc000000的地址。這裡的0xc000000並非0x00000000上電復位地址，為什麼卻可以啟動，跳到復位程式處執行.

AREA Boot ,CODE, READONLYENTRYB ResetHandlerB UndefHandlerB SWIHandlerB PreAbortHandlerB DataAbortHandlerBB IRQHandlerB FIQHandler0004，但實際卻不是這樣

同時 arm是32位處理器，PC指針是32位，按理說中斷向量地址應該也是32位，也就是4個byte,加上B這條指令，應該也是一個32bit的指令，總共就應該是8個byte，那么一個中斷向量，如B ResetHandler，就應該是占0x00000000~0x00000008，而不是0x00000000~0x0000

中斷處理過程

在微機系統中，對於外部中斷，中斷請求信號是由外部設備產生，並施加到CPU的NMI或INTR引腳上，CPU通過不斷地檢測NMI和INTR引腳信號來識 別是否有中斷請求發生。對於內部中斷，中斷請求方式不需要外部施加信號激發，而是通過內部中斷控制邏輯去調用。無論是外部中斷還是內部中斷，中斷處理過程 都要經歷以下步驟：　請求中斷→回響中斷→關閉中斷→保留斷點→中斷源識別→保護現場→中斷服務子程式→恢復現場→中斷返回。

請求中斷

當某一中斷源需要CPU為其進行中斷服務時，就輸出中斷請求信號，使中斷控制系統的中斷請求觸發器置位，向CPU請求中斷。系統要求中斷請求信號一直保持到CPU對其進行中斷回響為止。

中斷回響

CPU對系統內部中斷源提出的中斷請求必須回響，而且自動取得中斷服務子程式的入口地址，執行中斷 服務子程式。對於外部中斷，CPU在執行當前指令的最後一個時鐘周期去查詢INTR引腳，若查詢到中斷請求信號有效，同時在系統開中斷（即IF=1）的情 況下，CPU向發出中斷請求的外設回送一個低電平有效的中斷應答信號，作為對中斷請求INTR的應答，系統自動進入中斷回響周期。

關閉中斷

CPU回響中斷後，輸出中斷回響信號，自動將狀態標誌暫存器FR或EFR的內容壓入堆疊保護起來，然後將FR或EFR中的中斷標誌位IF與陷阱標誌位TF清零，從而自動關閉外部硬體中斷。因為CPU剛進入中斷時要保護現場，主要涉及堆疊操作，此時不能再回響中斷，否則將造成系統混亂。

保護斷點

保護斷點就是將CS和IP/EIP的當前內容壓入堆疊保存，以便中斷處理完畢後能返回被中斷的原程式繼續執行，這一過程也是由CPU自動完成。

中斷源識別

當系統中有多個中斷源時，一旦有中斷請求，CPU必須確定是哪一個中斷源提出的中斷請求，並由中斷控制器給出中斷服務子程式的入口地址，裝入CS與IP/EIP兩個暫存器。CPU轉入相應的中斷服務子程式開始執行。

保護現場

主程式和中斷服務子程式都要使用CPU內部暫存器等資源，為使中斷處理程式不破壞主程式中暫存器的內容，應先將斷點處各暫存器的內容壓入堆疊保護起來，再進入的中斷處理。現場保護是由用戶使用PUSH指令來實現的。

中斷服務

中斷服務是執行中斷的主體部分，不同的中斷請求，有各自不同的中斷服務內容，需要根據中斷源所要完成的功能，事先編寫相應的中斷服務子程式存入記憶體，等待中斷請求回響後調用執行。

恢復現場

當中斷處理完畢後，用戶通過POP指令將保存在堆疊中的各個暫存器的內容彈出，即恢復主程式斷點處暫存器的原值。

中斷返回

在中斷服務子程式的最後要安排一條中斷返回指令IRET，執行該指令，系統自動將堆疊內保存的 IP/EIP和CS值彈出，從而恢復主程式斷點處的地址值，同時還自動恢復標誌暫存器FR或EFR的內容，使CPU轉到被中斷的程式中繼續執行。