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  • 中断响应周期

    2021-11-21 21:39:36
    中断响应周期是指当CPU采用中断方式实现主机与I/O交换信息时,CPU每条指令执行阶段结束前,都要发中断查询信号,以检测是否有某个I/O提出中断请求。如果有请求,CPU则要进入中断响应阶段,又称中断周期。 简单来说...

    中断响应周期是指当CPU采用中断方式实现主机与I/O交换信息时,CPU在每条指令执行阶段结束前,都要发中断查询信号,以检测是否有某个I/O提出中断请求。如果有请求,CPU则要进入中断响应阶段,又称中断周期。
    简单来说中断响应周期就是计算机在找有没有中断请求的那段时间。
    所以在中断响应周期一定是开中断的!

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  • 中断响应过程

    千次阅读 2021-03-11 09:21:49
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    1. 中断请求

    CPU每条指令执行完之前,按中断优先级的顺序分别检查是否有软中断,NMI和单步中断,如果没有就继续执行下条指令,如果有则进入中断响应周期。

    2. 中断响应

    根据不同的中断源形成不同的中断类型码,再根据中断类型码在中断向量中寻找中断服务程序的入口地址,转入相应的中断处理程序。

    (1)硬件自动完成

    • 标志寄存器FLAGS的内容入栈;
      ① 保护单步标志TF;
      ② 清IF标志,在中断处理过程中禁止其他中断进入(关中断);
      ③ 清TF标志,使CPU不会以单步形式执行中断处理程序;
    • 保护断点,CS:IP入栈

    总共有6个字节进栈。

    (2)进入中断服务
    如果在处理过程中又有NMI进入,NMI中断处理后会清楚CPU中锁存的NMI请求信号,使之加在CPU上的NMI只会被CPU识别一次;
    执行用户编写的的中断服务程序,保护现场、中断处理和恢复现场程序。

    3. 中断服务

    CPU根据查询到的CS:IP执行中断服务程序。

    4. 中断返回

    CS:IP出栈,恢复断点,并恢复标志寄存器FLAGS的内容,返回主程序,继续执行下一条指令。

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  • 中断响应&中断服务

    2021-12-04 17:34:34
    中断响应阶段 中断响应时,CPU向中断源发出中断响应信号,同时: 保护硬件现场; 关中断; 保护断点; 获得中断服务程序的入口地址。 中断服务阶段 中断服务程序的一般结构为: 保护现场 开中断 中断服务 恢复...

    中断响应阶段

    中断响应时,CPU向中断源发出中断响应信号,同时:

    • 保护硬件现场;
    • 关中断;
    • 保护断点;
    • 获得中断服务程序的入口地址。

    中断服务阶段

    中断服务程序的一般结构为:

    • 保护现场
    • 开中断
    • 中断服务
    • 恢复现场
    • 中断返回
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  • 操作系统对中断信号的处理实际是对硬件中断的一种模拟, CPUINTR引脚上接到一个中断请求信号,如果此时IF=1,CPU就会当前指令执行完以后开始响应外部的中断请求,这时,CPUINTA引脚连续发两个负脉冲,外设...

    操作系统对中断信号的处理实际是对硬件中断的一种模拟,  CPU在INTR引脚上接到一个中断请求信号,如果此时IF=1,CPU就会在当前指令执行完以后开始响应外部的中断请求,这时,CPU在INTA引脚连续发两个负脉冲,外设在接到第二个负脉冲以后,在数据线上发送中断类型码,接到这个中断类型码后,CPU做如下动作:

    1)将中断类型码放入暂存器保存;

    2)将标志寄存器内容压入堆栈,以保护中断时的状态;

    3)将IF和TF标志清0。

    目的是防止在中断响应的同时又来别的中断,而将TF清0是为了防止CPU以单步方式执行中断处理子程序。这时要特别提醒,因为CPU在中断响应时自动关闭了IF标志,因此用户如要进行中断嵌套时,必须在自己的中断处理子程序中用开中断指令来重新设置IF;

    4)保护断点。

    断点指的是在响应中断时,主程序当前指令下面的一条指令的地址。保护断点就是将当前的IP和CS的内容入栈,为了以后正确地返回主程序;

    5)根据取到的中断类型码,在中断向量表中找出相应的中断向量,将其装入IP和CS,即呆自动转向中断服务子程序。

    对NMI进入的中断请求,由于其类型码固定为2,因此CPU不用从外设读取类型码,也不需计算中断向量表的地址,只要将中断向量表中0000:0008H~0000:000BH单元内容分别装入IP和CS即可。

    关于 的几点说明:

    1)8086/8088除软件中断外,内部“非屏蔽中断”、“可屏蔽中断”均设立有优先级,其中内中(除单步外)――即0、1、3、4号中断的优先级高于非屏蔽中断,非屏蔽中断高于可屏蔽中断,单步中断优先级最低;

    2)只有在可屏蔽中断的情况下才判IF=1?,才取中断类型码,其余的没有这个动作。

    3)关于单步中断,它是每执行一条指令中断一次,显示出当时各寄存器的内容,供用户参考,当进入单步中断响应时,CPU自动清除了TF,在中断返回后,由于恢复了响应时的标志寄存器的值,因此TF=1,执行完一条指令后又进入单步中断,直到程序将TF改为0为止。

    4)关于中断的嵌套,NMI总是可以响应的,若在中断处理子程序中设立了开中断指令,INTR的请求也能响应。

    5)弹出IP、CS、标志,返回断点的动作由IRET指令完成。

    6)当遇到等待指令或串操作指令时,允许在指令执行的过程中进入中断。这时需注意在中断处理子程序中保护现场,以保证中断返回后能继续正确地执行这些指令。

    扯了那么多8086的东西, 该说说正题了。

    操作系统在从内核态返回用户态之前(系统可能是一个系统调用, 也可能是一个时钟中断而导致进入内核模式), 将检查是否有需要的投递的信号。一旦检测到需要信号投递时, 内核将改变用户空间的数据(跟调用exec类似, 系统会改变用户空间的数据)。建立一个新的栈桢。

    当返回到用户空间的时候, IP指向的将是新的栈, 所以执行的下一个指令将是信号处理函数(signal_handler)。当信号出来函数返回时, 执行的将是sigreturn, 所以系统将重新进入内核模式。这个时候系统将把栈清除。恢复原来的IP值, 当重新再次返回用户模式的时候, 程序就像什么都没有发生一样继续往下执行。

    因为上下文是保存在用户空间, 并且是以链的形式保存, 所以信号出来的递归是没有问题的。信号处理函数sigreturn返回一次将执行一次类似弹栈操作, 直到栈为空为止。对于系统调用的自动重启, 只要把IP恢复为执行前一条指令, 那么系统调用自然自动被再次调用。

    不过由于带有超时参数的函数在执行signal_handler的时候会费掉时间, 再次进入系统调用将造成不必要的麻烦(两义性), 所以对于这类函数是不会自动重启的。  1 回答者: 15801485131。

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