标签：中断过程 中断向量 汇编语言 十二 中断 地址 处理程序 程序设计 CPU

• 中断定义与分类
• 中断处理程序
• 中断过程
• 8086CPU中断过程
• 0号中断，除法错误中断处理
• 单步中断
• 不响应中断的情况

中断定义与分类

• 中断是CPU处理外部突发事件的一个重要技术，使得CPU在运行过程中对外部事件发出的中断请求及时地进行处理，处理完成后又立即返回端点，继续CPU原来的工作。

• 发出中断请求的来源叫中断源，根据中断源的不同，可将中断分为硬件中断和软件中断两大类，硬件中断又可以分为外部中断和内部中断两类（这里有待商榷，硬件中断是否是外部中断和内部中断的并集）。

• 外部中断是由计算机外设发出的中断请求，比如键盘中断、打印机中断、定时器中断等。外部中断可以屏蔽，比如利用中断控制器来屏蔽这些外部设备的中断请求。

• 内部中断是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错），或运算出错（除数为零、运算溢出、单步中断等）所引起的中断，内部中断是不能屏蔽的。

• 软件中断不是真正的中断，他们是一些可调用程序以及DOS的系统功能调用等。

• CPU规定了中断的优先权，中段优先权从高到低的顺序是：（1）除法错、溢出中断、软件中断（2）不可屏蔽中断（3）可屏蔽中断（4）单步中断

中断处理程序

• CPU设计者必须在中断信息和其处理程序的入口地址之间建立联系，使得CPU可以根据中断信息找到要执行的处理程序。

• 中断信息中包含表示中断源的类型码，中断类型码的作用就是用来定位中断处理程序。比如中断类型码为4，那么CPU如果根据这个类型码来找到4号中断的处理程序呢？

• 要定位中断处理程序，需要知道该程序在内存中的段地址和偏移地址，但是一个8位的中断类型码肯定是无法同时包含段地址和偏移地址的，因此，需要引入中断向量表。

• 中断向量表中每个元素都是一个中断处理程序的入口地址，而中断类型码本质上就是中断向量表的索引，用该索引来定位中断处理程序。

• 因此，中断向量表必须常驻内存。如下图所示，之所以有256个中断源是因为段地址和偏移地址都是16位的，因此一定可以索引16*16=256个中断源。
  

• 对于8086CPU来说，中断向量表指定放在内存地址0处，从内部0000：0000到0000：03FF的1024个字节中存放着中断向量表，为什么是1024个字节呢，因为前边说了中断向量表一共包含256个段地址：偏移地址，段地址和偏移地址各占两个字节，因此一共4个字节，4*256=1024。

• 但是需要注意的是0：200到0：300这块内存是没有用上的，即这一段并没有存放中断处理程序的地址，所以这块内存比较安全，可以胡搞一下试试。

• 由于CPU随时都可能检测到中断信息，即cpu随时都可能执行中断处理程序，所以中断处理程序必须一致存储再内存某段空间中。

• 中断处理程序的入口地址即中断向量，必须存储在对应的中断向量表中。

• 中断处理程序的常规步骤如下：
  
  

• 中断过程中，寄存器入栈顺序是标志寄存器、CS、IP，iret指令出栈顺序是IP、CS、标志寄存器。

• iret指令执行后，CPU回到执行中断处理程序的执行点继续执行原程序。

中断过程

• 利用中断类型码，在中断向量表中找到中断处理程序的入口
• 用该入口地址来设置CS和IP，使CPU执行中断处理程序
• 上述用中断类型码找到中断向量，并用它设置CS和IP，这个工作由CPU硬件自动完成，CPU硬件完成这个工作的过程称为中断过程。

8086CPU中断过程

• 从中断信息中取得中断类型码
• 标志寄存器的值入栈，保护标志位，因为中断处理程序可能改变标志位
• 设置标志寄存器的第8位TF和第9位IF的值为0
• CS的内容入栈
• IP的内容入栈
• 从中断向量表起始地址处，找中断类型码4和中断类型码4+2的两个字单元中读取中断处理程序的入口地址设置IP和CS。

0号中断，除法错误中断处理

单步中断

• 即CPU在执行了一条指令后就转去做其它事情的功能，CPU在执行完一条指令之后，如果检测到标志寄存器的TF位为1，则产生单步中断，引发中断过程。单步中断的中断类型码为1，其中断过程如下：
  
• 即当TF=1时，CPU在执行完一条指令后将引发单步中断，转去执行中断处理程序，执行完中断处理程序后，又返回原来的位置继续执行。
• CPU提供单步中断，就是为了单步调试，，，

不响应中断的情况

• 一般情况下cpu执行过程中检测到中断都要去执行中断处理执行，但也有很多情况是不响应中断的。例如，刚执行完向ss寄存器传送数据的指令后，即使检测到中断信号，CPU也不会响应。

• 因为ss:sp联合使用是指向栈顶的，因此设置ss和sp的指令应该连续完成。否则会出现错误。

• 比如，执行完设置ss的指令后，CPU响应了中断，引发中断过程，要在栈中压入标志寄存器、CS和IP的值。此时ss已经被设置了，但是sp并未设置，ss:sp指向的不是正确的栈顶，如果在中断处理程序中用到了栈中内容，则此时会引发错误。

• 因此，设置ss和sp的指令要连续放，在此之间不会响应中断过程。比如下边的例子，如果设置ss和设置sp的指令之间有其它执行，中间的指令即使出现了错误cpu也不会响应中断。因此一定要将设置ss和sp的指令连续放。
  

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来源： https://www.cnblogs.com/chkplusplus/p/16315137.html

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