外部中斷控制

外部中斷控制

外部中斷是由中斷信號引起的中斷,用於處理各種定時操作和其他外圍設備的操作。輸入/輸出中斷是由輸入/輸出設備產生的外部中斷。外部中斷可進一步分為可禁止中斷和不可禁止中斷。外部中斷控制即處理機是否回響來自外部中斷和採取的處理措施。

基本介紹

  • 中文名:外部中斷控制
  • 外文名:External Interrupt Control
  • 學科:計算機
  • 定義:是否回響來自外部中斷
  • 有關術語:中斷
  • 領域:設備管理
簡介,中斷類型,引起外部中斷原因,中斷優先權,不可禁止中斷,中斷過程,

簡介

計算機科學中,中斷(Interrupt)是指處理器接收到來自硬體或軟體的信號,提示發生了某個事件,應該被注意,這種情況就稱為中斷。外部中斷控制是指處理機是否回響外部中斷及調用有關程式處理中斷的過程。一般設計到中斷的類型、引起中斷的原因及中斷過程處理。

中斷類型

按中斷處現方式,中斷可分為程式中斷和簡單中斷。
按中斷產生的方式,中斷可分為自願中斷和強迫中斷。
按資源的類型,中斷可分為硬體中斷和軟體中斷。
按中斷髮生的位置,中斷可分為內部中斷和外部中斷。
目前在很多中型集合小型機系統中,通常按中斷髮生的位置來劃分。
(1)外部中斷:來自於CPU以外,包括:
I/O中斷,來自I/O設備,是可禁止中斷;時鐘中斷、控制台中斷;硬體故障,比如記憶體故障、電源掉電等,是不可禁止中斷。這些中斷都是異步的,可在任何時候發生,與CPU正在執行的內容無關。
(2)內部中斷:來自於CPU內部,包括:
①程式故障,如使用非法指令、地址越界、浮點溢出、除法錯等:
系統調用,用戶程式中使用系統調用指令請求作業系統的服務,是程式中有意安排的,往往也把這種中斷稱為自願中斷。
這類中斷是在程式執行過程產生的,是同步的,是執行程式中的指令引起的。它們不使用中斷控制器,不能被禁止。

引起外部中斷原因

引起外部中斷原因如下:

中斷優先權

在某一時刻有幾個中斷源同時發出中斷請求時,處理器只回響其中優先權最高的中斷源。當處理機正在運行某箇中斷服務程式期間出現另一個中斷源的請求時,如果後者的優先權低於前者,處理機不予理睬,反之,處理機立即回響後者,進入所謂的“嵌套中斷”。中斷優先權的排序按其性質、重要性以及處理的方便性決定,由硬體的優先權仲裁邏輯或軟體的順序詢問程式來實現。

不可禁止中斷

不能由程式控制其禁止,處理機一定要立即處理的中斷稱為非禁止中斷或不可禁止中斷。非禁止中斷主要用於斷電、電源故障等必須立即處理的情況。處理機回響中斷時。

中斷過程

按照事件發生的順序,中斷過程包括 :
①中斷源發出中斷請求;
②判斷當前處理機是否允許中斷和該中斷源是否被禁止;
③優先權排隊;
④處理機執行完當前指令或當前指令無法執行完,則立即停止當前程式,保護斷點地址和處理機當前狀態,轉入相應的中斷服務程式;
⑤執行中斷服務程式;
⑥恢復被保護的狀態,執行“中斷返回”指令回到被中斷的程式或轉入其他程式。
上述過程中前四項操作是由硬體完成的,後兩項是由軟體完成的。

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