第15章外部中断

dzxujinsong · 发表于 2021-8-13 22:59:18

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本帖最后由 dzxujinsong 于 2021-8-14 08:28 编辑

PC系统的主板上装有各种接口芯片，这些外设接口芯片的内部有若干寄存器，CPU将这些寄存器当作端口来访问。
外设的输入不直接送入内存和CPU,而是送入相关的接口芯片的端口中;
CPU向外设的输出也浊直接送入外设而是先送入端口中，再由相关的芯片送到外设。
CPU 还可以向外设输出控制命令，而这些控制命令也是先送到相关芯片的端口中，然后再由相关的芯乍根据外设实施控制。
可见CPU通过端口和外部设备进联系。
CPU在执行完当前指令后，可以检测到发送过来的中断信息，引发中断过程，处理外设的输入。
在PC系统中，外中断源一共有两类：
1、可屏蔽中断 --------- 是CPU可以不响应的中断，cpu是否响应外部中断，取决于标志寄志寄存器的IF位的设置。
2、不可屏蔽中断
  当CPU检测到可屏蔽中断信息时：

   如果IF=1,则CPU在执行完当前指令后立马响应中断，引发中断过程

   如果IF=0 则不响应可屏蔽中断。
我们回忆一下内中断所引发的中断过程：

1、取中断类型码n

2、标志寄存器入栈，IF=0 TH=0

3、cs、ip入栈

4、（IP）=(4*N). (CS)=(4*N+2)

5、再去执行中断程序。
可屏蔽中断所引发的中断过程，除在第一步的实现上有所不同外，基本上和内中断的中断过程相同。
而内中断的中断类型码是在CPU内部产生的。
现在我们可以解释中断过程中将IF置为0的原因了，将IF置0的原因就是在进入中断处理程序后，禁止其他的可屏蔽中断。
当然如果在吕断处理程序中需要处理可屏蔽中断，可以用指令将IF置1.
8086CPU提供的设置IF的指令如下：

sti 用于设置 IF=1

cli 用于调置 IF=0
对于8086CPU不可屏蔽中断的中断类型码固定为2，所以中断过程中，不需要取中断类型码。
不可屏蔽中断的中断过程：

1、标志寄存器入栈，IF=0 TH=0

2、cs、ip入栈

3、（IP）=(8). (CS)=(0Ah)

4、再去执行中断程序。
几乎所有由外设引发的外中断，都是可屏蔽中断，当外设有需要处理的事件（比如说键盘输入）发生时，相关芯片向CPU发出可屏蔽中断信息。
不可屏蔽中断是在有必须处理的紧急情况发生时用来通知CPU的中断信息。
下面是键盘输入引发的中断过程，CPU处理中断过程如下：

  1、键盘输入

  2、引发9号中断

  3、执行int9中断例程
键盘上的每个键相当于一个开关，键盘中有一个芯片对应键盘上的每个键的开关状态进行扫描。
按下一个键时，开关接通该芯片就产生一个扫描码，扫描码说明了按下手键盘上的位置，扫描码补送入主板上的相关接口芯片的寄存器中，该寄存器的端口地址为60H.
要开按键时，也产生一个扫描码，扫描码说明了松开的键所在的位置，松开按键时产生的扫描码也被送入60h端口中。
一般将按一下键时产生的扫描码称为通码，松开键产生的扫描码称为断码
扫描码长度为一个字节，通码的第7位为1，断码的第7位为0 即断码=通码+80h
BIOS提供了int9中断例程一，用来进行基本的键盘输入处理，主要的工作如下：

1、读出60H端口中的扫描码

2、如果是字符键的扫描码，将廖扫描码和它所对应的字符码（即ASCII码）送入内存的BIOS键盘缓冲区;
键盘撂倒入到过60H端口时，相关的芯片就会向CPU发出中断类型码为9的可屏蔽中断信息。
CPU检测到该中断信息后，如果IF=1则响应中断，引发中断过程，转去执行int9中断例程。
如果是控制键（ctrl、CapsLock) 的扫描码，则将其转变为状态字节（用二进制位记录控制键和切换键状态的字节）写入内丰中存储状态字节的单元。
3、对键盘行相关的控制，比如说向相关芯片发出应答信息。
BIOS键盘缓冲区是系统吂劝后，BIOS用于存放int9中断例程所接收的的键盘输入的内存区。
该内存区可以存储15个键盘输入，因为int9中断例程除了接收扫描码外，还要产生和扫描码对应的字符码，所以在BIOS键盘缓冲区中，一个键盘输入用一个字单元存放，高位字节存放扫描码，低位字节存放字符码

dzxujinsong · 发表于 2021-8-13 23:00:09

加油

Max472 · 发表于 2021-8-13 23:05:33

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