程式查詢方式的流程
1.測試指令,用來查詢i/o裝置是否準備就緒
2.傳送指令,當i/o裝置已準備就緒時,執行傳送指令。
3.轉移指令,若i/o裝置未準備就緒,執行轉移指令,轉至測試指令,繼續測試i/o裝置的狀態。
程式中斷方式
印表機中斷的產生
一次中斷處理過程大致分為:中斷請求,中斷判優,中斷響應,中斷服務和中斷返回等五個階段。
程式中斷方式的介面電路
1.配置中斷請求觸發器和中斷遮蔽觸發器
intr為「1」時,表示該裝置向cpu提出中斷請求。但是裝置如果要提出中斷請求,其裝置本身必須準備就緒,即介面內的完成觸發器d的狀態必須為「1」。
mask為中斷遮蔽觸發器,如果是「1」,中斷會被遮蔽掉,封鎖中斷源的請求。
僅當裝置準備就緒(d=1),且該裝置未被遮蔽(mask=0)時,cpu的中斷查詢訊號可將中斷請求觸發器置「1」。
2.排隊器
多個中斷源同時向cpu提出請求時,cpu按中斷源的優先順序進行排隊。就i/o中斷而言,速度越高的i/o裝置,優先順序越高,因為若cpu不及時響應高速i/o的請求,其資訊可能會立即丟失。
硬體處理:在cpu內或在介面電路中(鏈式排隊器)
軟體處理:用查詢方法,在第八章。
4.程式中斷方式介面電路的基本組成
i/o中斷處理過程
cpu響應中斷的條件和時間
條件:
允許中斷觸發器eint=1
用開中斷指令將eint置「1」
用關中斷指令將eint置「0"或者硬體自動復位。
時間:
當d=1且mask=0時
在每條指令執行階段的結束前,cpu發中斷查詢訊號(將intr置」1「)
i/o中斷處理過程
1、由cpu發啟動i/o裝置命令,將介面中的b置」1「,d置」0「。
2、介面啟動輸入裝置開始工作。
3、輸入裝置將資料送入資料緩衝暫存器。
4、輸入裝置向介面發出「裝置工作結束」訊號,將d置「1」,b置「0」,標誌裝置準備就緒。
5、當裝置準備就緒(d=1),且本裝置未被遮蔽時(mask=0)時,在指令執行階段的結束時刻,由cpu發出中斷查詢訊號。
6、裝置中斷請求觸發器intr被置「1」,標誌裝置向cpu提出中斷請求。與此同時,intr送至排隊器,進行中斷判優。
7、若cpu允許中斷(eint=1),裝置又被排隊選中,即進入中斷響應階段,由中斷響應訊號inta將排隊器輸出送至編碼器形成向量位址。
8、向量位址送至pc,作為下一條指令的位址。
9、由於向量位址中存放的是一條無條件轉移指令,故這條指令執行結束後,即無條件轉至該裝置的服務程式入口位址,開始執行中斷服務程式,進入中斷服務階段,通過輸入指令將資料緩衝暫存器的輸入資料送至cpu的通用暫存器,再存入主存相關單元。
10、中斷服務程式的最後一條指令是中斷返回指令,當其執行結束時,即中斷返回至原程式的斷點處。至此,乙個完整的程式中斷處理過程即告結束。
中斷服務程式過程簡單的歸納為中斷請求、中斷判優、中斷響應、中斷服務和中斷返回五個階段。
中斷服務程式的流程
保護現場、中斷服務、恢復現場、中斷返回
1、保護現場
程式斷點的保護:由中斷隱指令完成
暫存器內容的保護:由中斷服務程式完成、進棧指令
2、中斷服務
對不同的i/o裝置具有不同內容的裝置服務。
3、恢復現場
出棧指令
4、中斷返回
中斷返回指令
單重中斷和多重中斷
單重中斷 不允許中斷現行的中斷服務程式
多重中斷 允許級別更高的中斷源中斷現行的中斷服務程式
主程式和服務程式搶占cpu示意圖
巨集觀上cpu和i/o並行工作
微觀上cpu中斷現行程式為i/o服務
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