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  • 中断屏蔽字
    万次阅读 多人点赞
    2018-10-23 15:46:02

    某机有四个中断源,优先顺序按1 2 3 4降序排列,若想将中断处理次序改为 3 1 4 2

    则1,2,3,4中断源对应的屏蔽字分别是,_,_和_.

    1        1    1    0      1      3的优先级比1大,第3位为0,其余为1. 
    2        0    1    0      0       1,3,4优先级比2高。1,3,4置0. 
    3        1    1     1     1       优先级最高,全为1 
    4        0    1     0     1      1,3比4的优先级高。1,3为0,其余为1.
     

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    多重中断和中断屏蔽技术

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    屏蔽字表格的填写tips:

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  • 如何设置中断屏蔽字

    万次阅读 多人点赞 2017-01-03 15:12:54
    对应每一个中断请求触发器就有一个屏蔽触发器,将所有的屏蔽触发器组合在一起,就成了一个屏蔽寄存器,屏蔽寄存器中的内容称为屏蔽字。在终端服务程序中设置合适的屏蔽字,能起到对优先级别不同的中断源的屏蔽作用。...

    对应每一个中断请求触发器就有一个屏蔽触发器,将所有的屏蔽触发器组合在一起,就成了一个屏蔽寄存器,屏蔽寄存器中的内容称为屏蔽字。在终端服务程序中设置合适的屏蔽字,能起到对优先级别不同的中断源的屏蔽作用。屏蔽技术是可以改变优先等级的。优先级包含响应优先级和处理优先级。响应优先级是CPU响应各中断源请求的优先次序,这种次序一般是硬件线路已经设置好的,不便改动。处理优先级是CPU实际对各中断源请求的处理优先次序。如果不采用屏蔽技术,响应的优先次序就是处理的优先次序。

    那么,应该如何设置合适的屏蔽字呢?下面用两个例题来说明如何进行屏蔽字的设置。

    例一、某机有四个中断源A、B、C、D,按照中断响应的优先次序由高到低排序为A→B→C→D,现要求中断次序改为A→D→C→B。写出新的屏蔽字。

     

    中断源

    原屏蔽字

     

    新屏蔽字

     

    A

    1

    1

    1

    1

     

    A

    1

    1

    1

    1

    优先级最高,全为1

    B

    0

    1

    1

    1

     

    B

    0

    1

    0

    0

    A、D、C的优先级比B大,所以第1、3、4位是0,其余为1

    C

    0

    0

    1

    1

     

    C

    0

    1

    1

    0

    A、D的优先级比C大,所以第1、4位是0,其余为1

    D

    0

    0

    0

    1

     

    D

    0

    1

    1

    1

    A的优先级比D大,所以第1位是0,其余为1

    A→B→C→D

     

    A→D→C→B

     

    例二、某机有五个中断源L0L1L2 L3L4,按中断响应的优先次序由高向低排序为L0® L1®L2®L3®L4,根据下示格式,现要求中断处理次序改为L1®L4®L2®L0®L3,根据下面的格式,写出各中断源的屏蔽字。

    按照例一的方法,不难得出下表。

    各中断源屏蔽状态见下表:

    中断源

    屏蔽字

     

     

    0

    1

    2

    3

    4

    I0

    1

    0

    0

    1

    0

    I1

    1

    1

    1

    1

    1

    I2

    1

    0

    1

    1

    0

    I3

    0

    0

    0

    1

    0

    I4

    1

    0

    1

    1

    1

    表中:设屏蔽位=1,表示屏蔽;屏蔽位=0,表示中断开放。


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  • 中断屏蔽技术

    千次阅读 2022-03-19 15:29:00
    【README】 本文转自bilibili《计算机组成原理(哈工大刘宏伟)》的视频讲解,非常棒,墙裂推荐; 【1】中断屏蔽 ...3,中断屏蔽的具体原理是: 每个中断源都有一个中断屏蔽字(如16个bit); 当该中断被

    【README】

    本文总结自bilibili《计算机组成原理(哈工大刘宏伟)》的视频讲解,非常棒,墙裂推荐;


    【1】中断屏蔽

    1,中断屏蔽的意思是,在中断1的服务程序执行过程中,不允许被其他中断打扰;

    2,按理,对于不同中断源,它有中断响应优先级,但这个是硬件决定的,无法修改;而如果要修改各个中断的优先级(即是否可以被打扰),可以通过中断屏蔽寄存器(人工设置该寄存器的值)来实现;这是提出中断屏蔽技术的原因所在;

    3,中断屏蔽的具体原理是: 每个中断源都有一个中断屏蔽字(如16个bit); 当该中断被响应或执行该中断的服务请求时,对应中断源的屏蔽字设置到中断屏蔽寄存器;在中断响应时,cpu会根据屏蔽寄存器的值来判断是否响应该中断;

    【1.1】屏蔽技术介绍

    1 中断屏蔽技术

    • 1.1 通过设置中断屏蔽字来改变中断服务优先级,从而提高系统设计和响应的灵活性;
    • 1.2 中断屏蔽字是通过中断屏蔽触发器来设置的;INTR 是中断请求寄存器;MASK 是中断屏蔽触发器(MASK=0,非门输出1时表示未屏蔽);

    2 如何提出中断请求?

    • 触发器D在完成后,提出中断请求,能够提出中断的条件是,这个中断源没有被屏蔽掉;

    3 右图第2种方式实现中断屏蔽

    • 中断屏蔽字的长度等于中断源的个数,屏蔽字的每个bit对应到每个mask的取值上
    • 若maski等于1,则表示第i个中断源的中断请求不会被响应(或被屏蔽);当然也无法提出中断请求;

    中断屏蔽触发器的作用是 屏蔽某个中断源发出中断请求,也不能参加中断请求优先级的排队;

    【1.2】中断屏蔽字

    屏蔽触发器对应的值是屏蔽字;
    如,16个中断源,每个中断源都对应一个屏蔽字;
    每个屏蔽字表示当中断源的中断服务程序在执行过程中,是否允许其他中断源提出中断请求
    进入到排队器进行排队(即是否允许其他中断源提出中断请求);对应的bit位为1表示屏蔽,0表示不屏蔽;

    如:1号中断源的中断服务程序在执行过程中,无论是1号还是2.。。。16号中断源提出的中断请求都不会进入中断排队器中排队(即1号中断源屏蔽其他中断源的中断请求);
    但2号中断服务程序的执行过程中,允许1号中断源提出中断请求并被1号打断;


    【2】 屏蔽技术可以改变中断处理优先级

    【2.1】中断响应优先级与处理优先级

    1,中断优先级分为响应优先级,处理优先级;

    • 响应优先级,属于中断硬件给定,无法修改;
    • 处理优先级,可以通过屏蔽技术进行修改;

    2,处理优先级是可以改变的,通过重置屏蔽字,让低优先级的中断无法进入排队器排队;通过中断屏蔽字让某一个中断源的处理优先级被提高

    【例】在执行C的中断服务程序的过程中,对应的中断屏蔽字(中断屏蔽寄存器)被设置为0110,只有A或D的中断请求可以进入中断排队器中排队;

     【2.2】例子,屏蔽技术修改中断处理优先级

    响应优先级为 A B C D,降序排列, 无法修改;处理优先级修改为, A D C B,降序排列;

    【例子】加入屏蔽技术后的多中断处理步骤

    • 步骤1:ABCD同时提出中断服务请求,因为主程序屏蔽字(即中断屏蔽寄存器)为0000(不会屏蔽任何中断),所以4个中断都会进入排队器;
    • 步骤2:又A的响应优先级最高,所以cpu先响应A,转而执行A的中断服务程序;在执行A中断服务程序过程中,因A的屏蔽字为1111,故它会把中断屏蔽字设置为1111,这会屏蔽其他中断源(ABCD)的中断请求;
    • 步骤3:A的中断服务程序执行后,返回主程序,这时主程序屏蔽字是0000,所以中断屏蔽字寄存器为0000; 即主程序随时可以被打断,DCB都可以进入中断排队器进行排队;
    • 步骤4:又B的响应优先级最高,所以先响应B,执行B的中断服务程序;又B的中断屏蔽字为0100,所以B允许被CD中断源打断;
    • 步骤5:在执行B的中断服务程序过程中,CD均可以提出中断请求,并进入中断排队器排队;
    • 步骤6:又C的响应优先级高于D,所以先响应C,转而执行C的中断服务程序(C中断B);响应C后, C的中断屏蔽字设置到中断屏蔽字寄存器,即0110;那么C的中断服务程序可以被AD中断源打断;
    • 步骤7:在执行C的中断服务程序过程中,D提出中断请求,进入排队器进行排队;又D的处理优先级高于C,所以中断C,转而执行D(D中断C);
    • 步骤8:执行D完成后,回到C的中断服务程序的断点,继续执行C,因为D中断的是C(中断谁就返回谁);
    • 步骤9: C执行完成后,再返回到B,因为C中断的是B;
    • 步骤10:B执行完成后,整个执行就结束了;

    【3】新屏蔽字的设置

    新屏蔽字的设置步骤:

    序号

    步骤

    描述

    1

    保护现场

    Push指令,把要用到的寄存器的值保存起来,以便从中断恢复后使用;

    2

    置屏蔽字

    设置中断屏蔽字;

    3

    开中断

    提前开中断,目的是实现多重中断;设置EINT=1

    4

    执行中断服务程序

    5

    关中断

    因为恢复现场,恢复中断屏蔽字的过程不能被打断;设置EINT=0

    6

    恢复现场

    把之前被保护的现场数据从内存恢复到寄存器;

    7

    恢复中断屏蔽字

    把中断屏蔽寄存器的值设置为主程序的屏蔽字(0000),允许被任何中断打断;

    8

    开中断

    允许中断;设置EINT=1

    9

    中断返回

    从中断中恢复到主程序;

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