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中断
（X86指令集的）分类
| 类型 | 异步同步 | 断点 | ||
|---|---|---|---|---|
| 中断 | 异步 | 外部设备发送的中断请求 | 下一条指令 | |
| 异常 | 故障 | 同步 | 除0故障，页故障 | 重新执行发生故障的指令 |
| 异常 | 陷阱 | 同步 | 系统调用，单步追踪，断点调试 | 下一条指令 |
| 异常 | 终止 | 同步 | 硬件故障 | 程序终止 |
中断向量
操作系统注册的一张中断处理程序的程序入口表，发生中断时，硬件自动分发到对应的处理程序。不使用中断向量时则使用软件手动分发到具体的处理函数
中断屏蔽
（外部）中断分为可屏蔽中断与不可屏蔽中断，通过控制总线的INTR线发出的中断可以被中断屏蔽字寄存器与中断使能寄存器屏蔽（仅当中断被使能且该中断没有被屏蔽字寄存器屏蔽才会响应请求），通过控制总线的NMI线发出的中断请求是不可被屏蔽的。
中断判优
有多个中断请求时，优先处理那个中断请求，决定了中断的响应优先级 从上到下优先级依次降低
- DMA申请访问内存请求 不是中断，但是优先级高于一切中断
- 不可屏蔽的外部中断
- 内部异常
- 故障
- 陷阱
- 可屏蔽中断
- dma中断请求
- io传送类的请求
- 高速 > 低速
- 输入 > 输出
- 实时 > 普通
中断嵌套
允许在中断处理程序中响应新的中断
中断处理优先级
允许每一个中断源有自己的屏蔽字，当执行对应的中断处理程序时把屏蔽字设置为自己的屏蔽字，对于处理优先级比自己高的不屏蔽，优先级比自己低（对本中断源也一般是屏蔽的）的屏蔽（一般1表示屏蔽、0表示允许中断）。那么优先级高的就会抢占优先级低的执行权，在处理完毕后才把执行权返回给低优先级中断。就能灵活地调整中断处理程序的处理优先级。
（典型的外部）中断处理流程
flowchart TB
A[执行指令] --> B[指令结束] --> C{有中断请求?}
C -- N --> A
subgraph zhongduan [中断响应]
direction TB
subgraph yingjianyinzhilin [硬件隐指令]
direction TB
D[关中断] --> E[保存断点] --> F[中断程序寻址]
end
subgraph zhongduanchengxu [中断程序]
direction TB
G["保存上下文（屏蔽字）"] --> X[开中断] --> H[运行中断服务] --> Y[关中断]--> I[恢复上下文] --> Z[开中断] --> J["中断返回（reti）"]
end
yingjianyinzhilin --> zhongduanchengxu
end
C -- Y --> zhongduan
zhongduan --> A
- cpu在每一条指令的结束后检查是否有无不被屏蔽的中断请求（不可屏蔽或者是可屏蔽但是允许中断）
- 如果有多个可响应的中断则根据中断判优顺序按顺序处理
- 中断隐指令 硬件实现，不需要在程序中显式给出，逻辑上表现的像一条指令一样
- 中断触发器对应位置0
- 关中断 置中断使能寄存器为0
- 保存断点 把返回后要执行的指令的地址（如果是内部故障则是当前发生故障的指令的地址从而重新执行）与PSW压入堆栈或者是保存到一个寄存器中
- 中断寻址 根据中断向量表跳转到对应中断处理函数的入口地址，或者在软件查询中跳转到总的处理程序入口地址，处理程序再根据中断类型号分发到具体的处理函数
- 中断程序
- 准备阶段
- 保存上下文和中断屏蔽字
- 打开中断使能寄存器从而支持中断嵌套
- 正式执行处理程序
- 收尾
- 关中断
- 恢复上下文
- 开中断
- 返回 可以用reti指令同时完成开中断与返回
- 准备阶段
- 类比普通的函数调用
其他
中断相关寄存器
- 中断使能寄存器
- 中断屏蔽字
- 中断请求标志寄存器 中断源对应位为1表示该中断源发起中断请求
总线
- 中断请求与响应是在控制总线上传递的
- 中断类型号在数据总线上传递的