8.2 中断
8.2 中断
在计算机系统中，引入中断的最初目的是为了提高系统的输入输出性能。随着计算机应用的发展，中断技术也应用到计算机系统的许多领域，如：多道程序、分时系统、实时处理、程序监视和跟踪等领域。
8.2.1 中断的基本概念
下面只简单介绍与汇编语言程序设计有关的中断知识，使本章的知识具有一定完整性。有关中断的详细 介绍可参阅《计算机组成原理》课程中的相关章节。
1、中断和中断源
所谓中断就是CPU暂停当前程序的执行，转而执行处理紧急事务的程序，并在该事务处理完后能自动恢复执行原先程序的过程。在此，称引起紧急事务的事件为中断源，称处理紧急事务的程序为中断服务程序或中断处理程序。 计算机系统还根据紧急事务的紧急程度，把中断分为不同的优先级，并规定：高优先级的中断能暂停低优先级的中断服务程序的执行。
计算机系统有上百种可以发出中断请求的中断源，但最常见的中断源是：外设的输入输出请求，如：键盘输入引起的中断，通信端口接受信息引起的中断等；还有一些计算机内部的异常事件，如：0作除数、奇偶校验错等。
CPU在执行程序时，是否响应中断要取决于以下三个条件能否同时满足：
(1)、有中断请求；
(2)、允许CPU接受中断请求；
(3)、一条指令执行完，下一条指令还没有开始执行。
条件(1)是响应中断的主体。除用指令INT所引起的软件中断之外，其它中断请求信号是随机产生的，程序员是无法预见的。 程序员可用程序部分地控制条件(2)是否满足，即可用指令STI和CLI来允许或不允许CPU响应可屏蔽的外部中断。而对于不可屏蔽中断和内部中断，CPU一定会响应它们的，程序员是无控制权的。CPU一定会执行这些中断的中断服务程序。 2、断向量表和中断服务程序 中断向量表是一个特殊的线性表，它保存着系统所有中断服务程序的入口地址(偏移量和段地址)。在微机系统中，该向量表有256个元素(0~0FFH)，每个元素占4个字节，总共1K字节，其在内存中的存储形式及其存储内容如图8.2所示。 图8.2中的“中断偏移量”和“中断段地址”是指该中断服务程序入口单元的“偏移量”和“段地址”。由此不难看出：假如中断号为n，那么，在中断向量表中存储该中断处理程序的入口地址的单元地址为：4n。 表8.2说明了前16个中断向量表中列举了部分常用的中断号。 |
图8.2 中断向量表 |
表8.2 部分常用的中断号及其含义
| 中断号 | 含义 | 中断号 | 含义 |
| 0 | 除法出错 | 8 | 定时器 |
| 1 | 单步 | 9 | 键盘 |
| 2 | 非屏蔽中断 | A | 未用 |
| 3 | 断点 | B | COM2 |
| 4 | 溢出 | C | COM1 |
| 5 | 打印屏幕 | D | 硬盘(并行口) |
| 6 | 未用 | E | 软盘 |
| 7 | 未用 | F | 打印机 |