一、概要中断概念是50年代中期提出的，在此之前计算机可以自动运行程序，但两个问题没有解决好：异常情况和特殊要求，如断电等。 CPU和外围设备串行工作，CPU未充分利用。 CPU是电子设备，基本操作时间为ns级，但外围设备大多为机电设备，基本操作时间为ms、s级。 CPU等待外围设备的操作在时间上导致巨大的浪费，并且CPU的效率大幅降低。 为了改变这种状况，为了充分利用机器资源提出了中断。 原因1 .处理异常情况或特殊要求
2 .提高CPU效率
3 .需要实时控制
二、基本概念1 .定义中断是指计算机在运行过程中，遇到一些异常情况或特殊要求时，CPU暂停运行中的程序，转到外地请求服务，服务结束后自动返回原程序的过程或功能
从中断的定义来看，中断过程类似于“转子”过程，两者有区别吗？ 区别是什么？
2 .中断与“转子”的区别“转子”是事先安排好的，但中断往往是随机的。 “转子”事先安排了编程人员的编程，但中断大多是由一些特殊情况引起的。 这些情况是随机的。
一种中断-自发中断是人为设置的，所以使用“多”字。
主-子程序一般在功能上有联系，但中断程序和中断服务程序可以没有任何联系。 中断过程往往以硬件实现比“转子”过程更复杂的中断功能，而不是一条或多条指令容易解决，其过程远比“转子”复杂。
三、中断类型(不同方式，中断分为不同类别)中断原因
强制中断和自愿中断都是程序中断
处理方式程序中断：执行中断服务程序
简单中断： DMA
中断源可以阻断中断： CPU阻断中断请求，不响应。
不可中断： CPU必须响应(断电) ) )。
服务入口地址形成方式向量中断：外围设备在发出中断请求时，通过硬件主动向主机提供服务程序的入口地址
非向量中断：不能直接提供服务程序的入口地址。 必须在软件查询措施中最后找到条目地址
四.中断过程1 .中断请求中断请求信号的提交
CPU在当前指令周期结束后，询问有无中断请求。
为每个中断源设置中断请求触发IQ。
为了灵活的控制，对每个中断源设定中断屏蔽触发IM
2 .队列判断根据中断源的重要性，对每个中断源确定优先级，根据优先级的大小对每个中断源进行排队，当CPU响应时，先对优先级高的中断请求进行响应。 因此，CPU在对中断作出响应之前，必须对中断源进行排队判定。
中断源的队列判定既可以用硬件实现，也可以用软件实现。
3 .中断响应中断响应：指CPU发现中断请求，中止当前程序后调用中断处理程序的过程，也称为CPU从一个程序状态向另一个程序状态的转移过程。
CPU响应中断需要满足的条件：智商为“1”状态，IM为“0”状态；
中断打开(即中断允许触发为“1”状态) ) ) ) ) )。
1指令执行后(指令周期结束后) ) ) ) ) ) ) )。
中断响应过程要完成中断响应，必须做好关闭中断、保护旧厂房、建设新厂房三件事
用中断中断中断指令完成(非指令系统的指令用硬件实现) )。
中断CPU内部有“中断许可触发器”。 该触发器设置为“1”可以打开中断。 设置为“0”可以响应中断。 如果设置为“0”，则无法响应中断。 中断CPU响应中断后，从一开始就变为“中断关闭”。 为什么？
在运行重要程序、保护现场或恢复现场时，CPU通常不希望外部干扰，因此关闭中断。 CPU响应中断后，必须保护旧现场，因此在保护现场前必须关闭中断。
注意：“关闭中断”命令只能断开的中断。 此外，还有一种类型的中断，称为非中断。 例如，如果电源关闭或设备发生故障，则是这种中断，一旦发生这种中断，CPU必须立即响应。 因此，不能通过“断开中断”进行切断。
问：如果CPU响应中断，它会关闭中断，那么外部更高级别的中断怎么办？ 中断处理时进行响应
保护旧现场(PC内)程序的断点地址
(PSW中)断点处的状态信息
断点地址：程序中断处的下一个指令的地址
新建现场，为运行获得优先处理权的中断服务程序创造必要的环境
中断服务程序的入口地址PC
中断服务程序相关的状态标志状态字寄存器PSW
查找中断服务程序的入口地址：
硬件向量法(向量中断) ) ) )。
中断向量：服务程序的入口地址、服务程序的处理器状态字
向量地址：保存中断向量的地址、中断服务程序的条目地址的地址
向量中断：一种利用硬件线路形成中断源向量地址的方法
软件查询法
软件被编程为按照中断源的优先顺序进行查询
两者比较：
扩展：
向量中断------硬件提供中断服务程序的入口地址
非向量中断------软件提供中断服务程序的条目地址
向量中断：当CPU读取0x18上的IRQ中断指令时，自动读取与中断源的确认地址相对应的指令，并通过跳转指令，系统直接跳转到相应的地址函数，代替0x18的指令。
例如，如果ADC中断的向量地址为0xC0，则在0xC0中键入以下代码。
ldr PC，=HandlerADC；
发生ADC中断时，系统会自动跳转到HandlerADC函数处理中断
br> 非向量中断：当系统产生中断时，系统将INTPND寄存器中对应标志位置位，然后跳转到位于0x18处的统一中断函数中；该函数通过读取INTPND寄存器中对应标志位来判断中断源，并根据优先级关系再跳到对应中断源的处理代码中处理中断。 4. 中断处理• 运行中断服务程序，一般做以下几件事情：
① 开中断:在保护旧现场前，CPU关了中断，旧现场已保护完，新现场已建立完，现在要运行服务程序，就要开中断，以便在运行服务程序时，能响应更高级别的中断请求（多级中断）
② 运行中断服务程序
③ 关中断
④ 恢复现场:将被中断程序的断点，状态字恢复，以备返回时用。
• 中断服务程序的最后一条指令，一般是一条中断返回指令，以便返回到被中断的程序继续运行。
例题外部中断包括不可屏蔽中断（NMI）和可屏蔽中断，下列关于外部中断的叙述中错误的是：
A、CPU处于关中断状态时也能响应NMI请求；
B、一旦可屏蔽中断请求信号有效，CPU将立即响应；
C、不可屏蔽中断的优先级比可屏蔽中断的优先级高；
D、可通过中断屏蔽字改变可屏蔽中断的处理优先级。
答案：B
①CPU响应中断后，再“开中断”，以备响应更高级别的中断请求
②只有优先级高的中断源才能中断优先级低的
• 要保证这一点，须使优先级别低的中断请求传不给CPU，只有优先级别高的才能传过来——屏蔽技术。
• 前面讲过，每一个中断源都有一个屏蔽触发器，每个屏蔽触发器合在一起，可以组成一个屏蔽寄存器，屏蔽寄存器的内容，叫一个屏蔽字。通过屏蔽字，可以看出中断源的处理优先级。
如：4个中断源，要求其中断处理顺序为1→2→3→4，屏蔽字如何设置？若要求其处理顺序为1→3→4→2，屏蔽字又如何设置？
响应优先级：优先响应哪个中断请求（硬件排队）
处理优先级：优先执行哪个服务程序
• 硬件线路固定，响应优先级固定，要改变，只有改变硬件线路，而处理优先级可以通过屏蔽技术来改变，处理顺序可与响应次序一致，也可不一致，故屏蔽字提供一种手段，它能动态调度中断处理优先级的次序，使中断系统具有灵活性。
如：响应优先级：1→2→3→4 处理优先级：3→1→2→4CPU为主程序服务时，同时来了2、3的请求
例1：中断响应顺序1→2→3→4，CPU在为1服务时，来了2的请求，为2服务时，来了3的请求，依此类推。处理优先次序为：1→3→4→2，如何处理？
例2：机器共有4级中断，中断响应次序为1→2→3→4，处理次序为1→3→4→2，CPU在为中断1服务时，同时来了2、4的请求，在处理4未完时，又来了3的请求，画出中断过程示意图。
例3：机器共有4级中断，中断响应次序为1→2→3→4，若处理顺序为1→4→2→3，CPU在为1服务时，同时来了2、3、4的请求，画出中断过程示意图。