唐朔飞 计算机组成原理课件5.ppt

第五章 输入输出系统,5.6 DMA方式,5.5 程序中断方式,5.4 程序查询方式,5.3 I/O接口,5.2 外部设备,5.1 概述,5.5 程序中断方式,一、中断的概念,,,,,…,K,K+1,Q,Q+1,…,…,二、I/O 中断的产生,以打印机为例,CPU 与打印机并行工作,5.5,三、程序中断方式的接口电路,1. 配置中断请求触发器和中断屏蔽触发器,,,,,,INTR 中断请求触发器,INTR = 1 有请求,MASK 中断屏蔽触发器,MASK = 1 被屏蔽,来自 CPU 的 中断查询信号,受设备本身控制,D 完成触发器,5.5,2. 排队器,排队,在 CPU 内、在接口电路中（链式排队器）,硬件,软件,,5.5,详见第八章,设备 1#、2#、3#、4# 优先级按 降序排列,5.5,3. 中断向量地址形成部件,入口地址,,设备 编码器,详见第八章,5.5,4. 程序中断方式接口电路的基本组成,5.5,四、I/O 中断处理过程,1. CPU 响应中断的条件和时间,(1) 条件,(2) 时间,允许中断触发器 EINT = 1,用 开中断 指令置 “1” EINT,用 关中断 指令置“ 0” EINT 或硬件 自动复位,当 D = 1（随机）且 MASK = 0 时,在每条指令执行阶段的结束前,CPU 发 中断查询信号（将 INTR 置“1”）,5.5,2. I/O 中断处理过程,,,DBR,,,,,,,设备选择电路,,,,,以输入为例,5.5,五、中断服务程序流程,1. 中断服务程序的流程,(1) 保护现场,(2) 中断服务,(3) 恢复现场,(4) 中断返回,对不同的 I/O 设备具有不同内容的设备服务,中断返回指令,2. 单重中断和多重中断,不允许中断 现行的 中断服务程序,中断隐指令完成,进栈指令,出栈指令,,5.5,3. 单重中断和多重中断的服务程序流程,中断隐指令,中断隐指令,单重,多重,5.5,主程序和服务程序抢占 CPU 示意,宏观 上 CPU 和 I/O 并行 工作 微观 上 CPU 中断现行程序 为 I/O 服务,5.5,程序中断接口芯片 8259A 的内部结构,5.5,。