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数控系统软件计算机程序的中断控制方式

1.中断的概念:

计算机系统运行时,出现某种非预期的事件,CPU暂时停下现行的程序,转向为该事件服务,待事件处理完毕,再恢复执行原程序,这个过程称为中断。中断技术赋予计算机应变的能力,将有序的运行和无序的事件统一起来,增强了系统的处理能力。

2.中断的作用:

·实现主机与外部设备的并行工作。(插图 《组成原理》P193


 

 

 

·故障处理:中断系统能在故障出现时发出中断信号,调用响应的处理程序,将故障的危害降到最低的程度,并请求排除故障。

·实时处理:计算机在现场测试和控制、网络通讯、人机对话时都具有强烈的实时性,中断技术能保证实时信号的处理。

3.中断的优先级:

·CPU执行程序时,若有多个中断请求,该响应哪个中断请求呢?这便牵涉一个中断优先级的问题。

·优先级是指CPU响应并处理中断请求的先后秩序。它根据中断事件的重要性和迫切性而定。在计算机硬件系统中,应赋予各设备以响应的优先级。当几个设备同时有中断请求时,优先级高的先响应,优先级低的后响应。通常,硬件故障中断属于最高级,其次是程序错误中断,再次是各种输入输出传送中断等。

4.中断处理过程:


中断的处理过程可用下面的图表示。(插图 《组成原理》P197

 

 

 

 

 

其中:

·中断响应:将CPU最重要的两个寄存器——指令计数器和程序状态字寄存器的内容保存到存储器中。

·中断识别:判断是哪一个中断源发出请求,并调出即将响应的中断服务程序。

·保存现场:中断服务程序中要使用的通用寄存器原内容保存到存储器中,中断服务程序要动用哪个寄存器,就保存哪个。

·中断服务:是中断处理的核心。不同的中断要求配置不同的中断服务程序。

·恢复现场:在完成中断服务后,将动用的寄存器中的原来内容从存储器中取回来。恢复原样。

·返回原程序:原程序的断点就是在中断响应时保存起来的指令计数器的内容,此时恢复指令计数器和程序状态字寄存器。