8086cpu中断系统,深入解析8086CPU中断系统

深入解析8086CPU中断系统

在计算机体系结构中，中断系统是CPU响应外部或内部事件的一种机制。8086CPU作为早期的微处理器，其中断系统设计对后续的x86架构产生了深远影响。本文将深入解析8086CPU的中断系统，包括中断类型码、中断向量表以及中断响应过程。

一、中断类型码

8086CPU的中断系统具有256个中断类型码，每个中断类型码用一个字节表示，范围从0到255。这些中断类型码为中断服务程序提供了唯一的标识，使得CPU能够根据不同的中断类型执行相应的处理程序。

二、中断向量表

为了方便CPU查找和调用对应的中断服务程序，8086CPU将所有中断向量集中存储在一个特定的区域，这个区域被称为中断向量表。中断向量表是一个256字节的存储区，每个中断类型码对应一个中断服务程序的入口地址。当CPU接收到中断请求时，它会根据中断类型码在中断向量表中查找相应的入口地址，然后跳转到该地址执行中断服务程序。

三、中断响应过程

8086CPU的中断响应过程可以分为以下几个步骤：

1. 中断请求：当外部设备或内部事件产生中断请求时，它会向CPU发送一个中断信号。

2. 中断响应：CPU检测到中断信号后，会暂停当前程序的执行，进入中断响应周期。

3. 保存现场：在进入中断服务程序之前，CPU需要保存当前程序的现场，包括寄存器状态、程序计数器等。

4. 查找中断向量：CPU根据中断类型码在中断向量表中查找对应的中断服务程序入口地址。

5. 跳转执行：CPU跳转到中断服务程序入口地址，开始执行中断服务程序。

6. 恢复现场：中断服务程序执行完毕后，CPU需要恢复之前保存的现场，以便继续执行被中断的程序。

四、中断类型

8086CPU的中断类型可以分为以下几类：

1. 外部中断：由外部设备或事件引起的中断，如可屏蔽中断（INTR）和非屏蔽中断（NMI）。

2. 内部中断：由CPU内部事件引起的中断，如除法错误、单步中断等。

3. 可屏蔽中断：可以通过软件指令屏蔽的中断，如INTR。

4. 非屏蔽中断：不能通过软件指令屏蔽的中断，如NMI。

五、中断优先级

在8086CPU中，不同类型的中断具有不同的优先级。当多个中断同时发生时，CPU会按照优先级顺序响应中断。通常，NMI的优先级最高，其次是除法错误，最后是INTR。

8086CPU的中断系统是计算机体系结构中不可或缺的一部分。它使得CPU能够及时响应外部和内部事件，提高系统的实时性和可靠性。通过对8086CPU中断系统的深入解析，我们可以更好地理解其工作原理和设计特点，为后续的计算机体系结构研究和开发提供参考。