计算机原理（对口招生）陶运道安徽化工学校第八章输
入输出系统提高主机效率、组织合理I/O系统、配备先进的I/O接口部件是充分发挥计算机系统性能必不可少的条件。
I/O系统是用于主机与外设连接部分，本章讨论主机与外设之间的5种数据传输方式，程序查询方式、程序中断方式、DMA方式、通道方
式和外围处理机方式。。8.3程序中断方式做一做练一练内容提要1．程序中断方式定义中断是由I/O设
备或其它非预期的急需处理的事件引起的。它使CPU暂时中断当前正在执行的程序，而转去执行另一个中断服务程序去处理这些事件（为中断源
服务）。处理完后再返回原来的程序断点继续执行原来的程序。8．3．1中断的基本概念8.3程序中断方式采用
程序查询方式，当外设速度较低时，CPU大量时间用于无效查询，不能处理其它事务，程序中断方式可以对突出事件做出及时响应。
程序中断方式有两个特征：程序切换（控制权的转换）和随机性2．向量中断和非向量中断（1）向量中断
外部设备在提出中断请求的同时，通过硬件向主机提供中断服务程序的入口地址，这叫做向量地址。主机响应中断后，就根据向量地址直
接转入相应的中断服务程序。这种具有产生向量地址的中断功能，称为向量中断。（由硬件产生向量地址）8．3．1中断的基本概念8
.3程序中断方式(2)非向量中断非向量中断不能直接提供中断服务程序的入口地址，而要采用软件查询措施，最
后找到服务程序的入口地址。（软件查询生成向量地址）程序中断方式基本接口如图所示：8．3．2程序中断方式接口8
.3程序中断方式准备就绪标志（RD）：设备发数据或接收时，使RD置”1“允许中断触发器（EI）：EI=”1“允许外设发中
断请求，否则不允许发中断。中断屏蔽触发器（IM）：IM=”0“，CPU可以受外界中断请求，否则不受理外界中断请求。中断请求触
发器（IR）：IR=”1“表示设备发出中断请求。8．3．3中断系统的组成8.3程序中断方式1．中断源及分类
中断源是指能够引起中断的事件或能够发生中断请求的来源称为中断源。中断源可分为如下几类：（
1）输入/输出设备中断（2）数据通道中断（3）实时时钟中断（4）故障中断（5
）系统中断8．3．3中断系统的组成8.3程序中断方式2．中断请求的提出（1）中断源的建立中断请求信
号PINT与时钟信号CP与非后产生中断请求信号TINT中断触发器，有中断请求时，置“1”，CP：时钟信号PINT：中断请求
TINT：中断请求01TINT8．3．3中断系统的组成8.3程序中断方式2．中断请求的提出（
2）外设中断请求通过中断请求线向CPU提出按请求数目可以有单线，多线，多线多级中断。CPU≧1CPUCPU≧
1≧1单线中断多线中断多线多级中断中断源中断请求8．3．3中断系统的组成8.3程序中断方式3．中断排队
中断排队，也就是中断的优先权问题。当多个中断源同时向CPU发出中断请求时，CPU就要根据设备的轻重缓急，把各个设备
或说是将各个中断源排队，先响应紧迫程度高的设备的请求。判别各设备优先权级别的方法有：硬件判优或软件判优。8．3．3
中断系统的组成8.3程序中断方式4．中断禁止（屏蔽）和开放中断开放：中断源有中断请求，其对应的中断触发器
置1，参加排与排队判优，等待处理机为它服务。中断的禁止（屏蔽）：中断触发器置0，不参加排与排队判优中断屏蔽高一
级中断能打断低级中断子程序。8．3．4中断处理过程8.3程序中断方式1．中断请求由中断源提出中断请求
。中断源向中央处理器发出中断请求需要有两个条件，即：外设本身工作完毕；系统允许外设发中断请求。
中断处理过程分为中断请求、中断响应、中断处理、中断返回四个阶段。8．3．4中断处理过程8.3程序中断方式2．中断响
应中断响应是指处理机从发现中断请求，中止现行程序到引出中断服务程序这一过程，即完成由现行程序状态切换到中断服务程序状态的转
换过程。中断处理过程分为中断请求、中断响应、中断处理、中断返回四个阶段。8．3．4中断处理过程8.3程序
中断方式3．中断处理中央处理器执行中断服务程序。中断服务程序的处理功能，由中断处理的任务来决定。中断处理过程分
为中断请求、中断响应、中断处理、中断返回四个阶段。8．3．4中断处理过程8.3程序中断方式4．中断返回由事
先放在中断服务程序末尾的一条中断返回指令实现。当服务程序完成处理任务即将返回原程序时，应使CPU的有关状态恢复到被中断之前，为此应
当恢复现场与打开允许中断触发器。中断处理过程分为中断请求、中断响应、中断处理、中断返回四个阶段。8．3．5多重
中断8.3程序中断方式多重中断是指在处理某一中断过程中又有比该中断优先级别高的中断请求，于是中断原中断服务程
序的执行，而又去执行新的中断处理。这种多重中断又被称为中断嵌套。多重中断特点（1）有相当数量的中断源（2
）每个中断被分配给一个优先级别（3）优先级别高者可打断优先级别低的中断服务程序1.在中断处理的整个整个过程中，
原程序被中断的位置称为；用于处理中断事件的程序称为；
保存被中断的位置称为；原程序中各通用寄存器的内容称为，在中断处理程序开始要
保存的寄存器内容称为，在中断处理程序即将结束前在恢复这些寄存器的内容，称为
；返回原来被中断的位置称为。断点一、填空
题练习题做一做练一练中断处理程序现场保护现场现场保护现场恢复中断返回3.中断源是指
。电源掉电、设备故障等要求CPU进行紧
急处理等属于中断。键盘、打印机等工作过程中向主机发出已做好接收或发送准
备的信息属于中断。2.中断有两个特征：、
。程序切换一、填空题练习题做一做练一练随机性能够引起中断的事件或能够发生中断的来源故障中断输
入输出设备一、填空题练习题做一做练一练4.判别各设备优先级的方法有
,和。硬件判优法软件判优法5.使用
同一级或低一级中断不能中断同一级或高一级的中断服务子程序。中断屏蔽一、填空题练习题做一做
练一练6.中断源向中央处理器发出中断请求需要有两个条件是：__
,和____。外设本身工作完毕系统允许外设发中断请求
7.在中断处理的过程中，阶段完成由现行程序状态切换到中断服务程序状态的转换过程。
中断响应1.中断向量地址是(??)。A、子程序入口地址B、中断服务程序入口地址C、中断服务程序入口地址的地址D、
例行程序入口地址B二、选择题练习题做一做练一练2.有关中断状态,不可响应的中断是(??)。A、硬件中断??
????B、软件中断???????C、可屏蔽中断????????D、不可屏蔽中断C二、选择题练习题
做一做练一练3.以下论述正确的是(?)。A、CPU响应中断期间仍执行原程序B.在中断响应中,保护断点和现场由用
户编程完成C.在中断过程中,若又有中断源提出中断,CPU立即响应D.在中断响应中,保护断点是由中断响应自动完成的D二、
选择题练习题做一做练一练3.中断系统是(?)。A、仅用硬件??????B、仅用软件??????C
、软,硬件结合?????D、以上都不对C二、选择题练习题做一做练一练1.外部设备一旦申请中断,便能立刻得到CP
U的响应(?)×三、判断题练习题做一做练一练2.一个更高优先级的中断请求可以中断另一个处理程序的执行。(?
?)3.为了保证中断服务程序执行完毕以后能正确返回到被中断的断点继续执行程序,必须进行现场保护操作。（）4.中断级别最高的是不可屏蔽中断。(?)√√√6.一旦有中断请求出现,CPU立即停止当前指令的执行,转去受理中断请求。(?)×三、判断题练习题做一做练一练5.程序中断方式一般适用于随机出现的服务。(?)7.CPU响应中断时暂停运行当前程序,自动转换到中断服务程序。(?)√√Thankyou! |
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