本文将为您详细介绍中断,这是计算机系统和嵌入式系统中一个关键的概念。1 中断的基本概念
中断是CPU对系统中发生的事件的一种响应方式。
以下是一些中断的基本概念:
中断源:引起中断的事件被称为中断源中断请求:中断源向CPU发出的处理请求称为中断请求中断向量:中断源的识别标志,同时也是中断服务程序的入口地址中断向量表:按照中断类型号从小到大的顺序存储对应的中断向量,共存储256个中断向量断点:在中断发生时被中断的程序的暂停点称为断点中断响应:CPU暂停当前程序转而响应中断请求的过程称为中断响应关中断:在保护现场和恢复现场过程中需先关闭中断,以防止堆栈错误保存现场:保存当前断点执行所需的寄存器和相关数据中断服务程序:处理中断源的程序称为中断服务程序中断处理:CPU执行相关的中断服务函数的过程称为中断处理中断返回:返回到断点的过程称为中断返回2 中断的分类2.1 硬件/软件中断 根据中断源的不同,可以分为:
硬件中断:由CPU外部的硬件触发的中断,通常是随机发生的软件中断:实际上并不是真正的中断,它们是可以被调用执行的预设程序2.2 外部/内部中断 根据中断源的位置,可以分为:
外部中断:通常指由计算机外部设备发出的中断请求,例如:键盘中断、打印机中断、定时器中断等内部中断:由内部操作错误(如除数为零、运算溢出、单步中断等)引起的中断2.3 可屏蔽/不可屏蔽中断 根据是否可被屏蔽,可以分为:
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可屏蔽中断:通过INTR(Interrupt Require)线向CPU请求的中断,此类中断不会影响系统运行,可选择处理或不处理。此外,除了受本身的屏蔽位控制外,还受一个总的中断允许标志位IF(Interrupt Flag)的控制不可屏蔽中断:出现在NMI(Non Maskable Interrupt)线上的请求,不受中断标志位IF的影响,内部中断属于不可屏蔽中断3 中断处理的具体细节中断的整个处理过程由硬件和软件共同完成,具体处理细节如下图所示:
根据此图,进一步分析各个过程:
关中断:进入不可响应中断请求的状态,由硬件自动完成保存断点:将当前程序计数器PC中的内容保存,以便中断处理结束后能继续执行主程序识别中断源:当多个中断源同时请求时,只能响应优先级最高的,因此需要进一步判断中断源保存现场和屏蔽字:进入中断服务程序后,首先保存现场设置新的屏蔽字:用于改变中断优先级和控制中断的产生开中断:在执行中断程序时,打开中断以实现更高优先级中断的响应,实现中断嵌套执行中断服务程序:执行中断服务程序中的内容再次关中断:在恢复现场和屏蔽字时防止被中断打断恢复现场和屏蔽字:使现场和屏蔽字恢复到中断前的状态再次开中断:中断执行完毕,现场恢复后,可以打开中断中断返回:返回原程序继续执行处理过程中,会经历两次开/关中断,也可以用下图描述
4 总结本文介绍了中断的基本概念、中断的分类以及中断处理的具体细节。
以上就是嵌入式基础知识-中断处理过程的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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