CPU基础概念

CPU功能： 指令控制，操作控制，时间控制，数据加工

CPU控制方式：同步控制，异步控制，联合控制

CPU指令周期：取值时间+执行时间

CPU周期：机器周期，总线周期。

CPU中断逻辑

中断基础概念

  • 暂停当前程序的执行，转而去执行其他程序，执行完毕之后，重新恢复中断程序的执行

  • 中断源： 人为设置的中断，程序性事故, 硬件故障，外部事件（比如断电）

  • 中断分类：可屏蔽中断和不可屏蔽中断；内部中断和外部中断；软中断和硬中断。

    根据CPU是否可以采取响应判断来分类：可屏蔽中断，不可屏蔽中断。 电源断电，CPU不可禁止响应，另外可以根据中断源是否被屏蔽来确定是否给予响应。

    ​

####中断系统需要解决的7个问题：

  1. 中断如何向CPU提出诉求

  2. 多个中断同时发生请求，CPU如何优先处理？

    1. 硬件排队
    2. 软件轮询

  3. CPU响应中断的条件，时间，方式。

    1. 中断服务程序入口地址的查找：硬件向量法和软件查询法

    2. 中断响应的条件：中断允许触发器必须为1

    3. 中断响应时间：当前指令周期结束。（而不是指令执行结束）

      （2， 3 为中断响应的充分必要条件）

  4. CPU响应中断后如何保护现场

  5. 中断响应结束之后如何阻止源程序的执行转入中断服务程序的入口地址

  6. 中断处理结束后，CPU如何恢复现场

  7. 中断处理结束过程中出现了新的中断请求,CPU该如何处理

处理办法 ：中断处理系统中配置响应的软件和硬件

中断屏蔽技术

  • 实现多重中断的条件：

    1. 提前设置开中断指令

    2. 优先级高的中断源有权屏蔽优先级别低的中断源

  • 中断屏蔽的结果

    1. 屏蔽触发器与屏蔽字
    2. 改变中断优先登记以及运行轨迹的变化

    中断屏蔽字的设置

    ​

  • 多重中断的断点保护

    1. 中断响应轨迹图
    2. 设置中断屏蔽字改变中断响应优先级

发生多重中断时中断响应逻辑类似于CPU调度中的优先级调度。

引起cpu中断的各种因素（称为中断源）

  • 人为设置的中断（访管指令）
  • 程序性事故
  • 硬件故障
  • I/O设备
  • 外部事件

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