中断程序怎么运行

时间:2025-01-25 06:51:07 单机游戏

程序中断的执行流程通常包括以下几个步骤:

中断请求

中断源(如外部设备或内部事件)向CPU发送中断请求信号。中断请求可以是任何外部事件,如键盘输入、网络数据到达或定时器超时。

中断响应

CPU在完成当前执行的指令后,会检查是否有中断请求。如果中断被屏蔽,CPU会忽略这个中断请求;否则,它会继续处理中断。

一旦CPU确认要响应中断,它会立即停止执行当前的程序流,并保存当前环境的关键信息,以便之后能恢复执行。这通常包括保存程序计数器(PC)和当前程序状态寄存器(CPSR)等。

关闭中断

CPU响应中断后,输出中断响应信号,自动将状态标志寄存器(如FR或EFR)的内容压入堆栈保护起来,然后将FR或EFR中的中断标志位(IF)与陷阱标志位(TF)清零,从而自动关闭外部硬件中断。

保护断点

保护断点就是将CS(代码段寄存器)和IP(指令指针寄存器)或EIP(扩展指令指针寄存器)的当前内容压入堆栈保存,以便中断处理完毕后能返回被中断的原程序继续执行。

执行中断服务程序(ISR)

CPU使用一个称为中断向量的特殊内存位置,该位置存储了处理每种类型中断的程序的入口点。CPU会根据中断的类型跳转到相应的中断服务例程(ISR)的地址。

一旦CPU跳转到正确的ISR,中断服务例程就开始执行。ISR负责处理中断,如读取数据缓冲区、处理硬件状态或更新程序变量等。

中断服务完成

在ISR执行完毕后,它将执行一个中断返回指令,通常是“Return from Interrupt”(RETI)。这个指令告诉CPU中断处理已完成。

恢复程序执行

在执行RETI指令后,CPU会恢复之前保存的程序状态,包括程序计数器和程序状态寄存器等,然后继续执行被中断的程序。

中断嵌套

如果一个中断正在执行时,又有新的优先级更高的中断来,那么会再次打断当前的中断,执行新的中断,新的中断结束后再继续原来的中断,原来的中断结束后再继续主程序。

建议

中断服务程序应尽量简短,以避免影响主程序的执行效率。

合理配置中断,确保中断处理程序能够正确响应和处理各种中断请求。

在编写中断处理程序时,要注意保护现场和还原现场,以确保中断返回后主程序能够继续正确执行。

通过以上步骤,程序能够在中断发生时暂停当前任务,执行中断服务程序,并在处理完毕后返回到原来的任务继续执行,从而实现高效的实时响应和事件处理。