8086汇编学习笔记16

内中断

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包括8086CPU在内的任意CPU都有能力，在执行完当前正在执行的指令后检测到从CPU外部发送来或内部产生的一些特殊信息，并且可以立即对所接收到的信息进行处理，这种特殊的信息称为中断信息。

中断的意思是CPU不再继续向下执行，而是转去处理这个特殊信息。

中断信息可以来自外部与内部，本章主要介绍来自内部的中断信息。

中断过程

当CPU内部有以下情况发生时，将产生相应的中断信息：

  1. 除法错误（例如使用 DIV 指令产生的除法溢出）
  2. 单步执行
  3. 执行 INTO 指令
  4. 执行 INT 指令

8086CPU使用中断类型码来标识中断信息的来源。中断类型码为一个字节型数据，可以表示256种中断信息的来源。上述四种中断源，对应的中断类型码如下：

  1. 除法错误：0
  2. 单步执行：1
  3. 执行 INTO 指令：4
  4. 执行 INT 指令：可以自行提供中断类型码

CPU收到中断信息后，需要对中断信息进行处理。用来处理中断信息的程序称为中断处理程序。一般来说，需要对不同的中断信息编写不同的处理程序。

中断处理程序的入口地址称为中断向量，中断向量组成的列表称为中断向量表。

对于8086PC机，中断向量表在内存地址 0000:0000 到 0000:03FF 中的1024的内存单元中存放，其中存放着256个中断源所对应的中断处理程序的入口。

每一个中断向量都对应一个中断处理程序的入口地址，这个入口地址包含段地址和偏移地址，所以一个表项占两个字，高地址字存放段地址，低地址字存放偏移地址。

以下是8086CPU在收到中断信息后，所引发的中断过程：

  1. 从中断信息中，取得中断类型码
  2. 标志寄存器的值入栈（在中断过程中要改变标志寄存器的值）
  3. 设置标志寄存器的第8位TF和第9位IF的值为0
  4. CS 的值入栈
  5. IP 的值入栈
  6. 从内存地址为中断类型码×4和中断类型码×4+2的两个字单元中读取中断处理程序的入口地址，设置 CS 和 IP 。

在最后一步完成后，CPU开始执行编写的中断处理程序。

中断处理程序和IRET指令

CPU随时都可能检测到中断信息，执行中断处理程序，因此中断处理程序必须一直存储在内存某段空间中。

中断处理程序的编写方式与子程序类似，下面是常规的步骤：

  1. 保存用到的寄存器
  2. 处理中断
  3. 恢复用到的寄存器
  4. 用 IRET 指令返回

IRET 指令的功能为：依次出栈至 IP 、CS 、flag 。

该指令通常和硬件自动完成的中断过程配合使用。在中断过程中，寄存器入栈的顺序是 flag 、CS 、IP ，而 IRET 出栈的顺序刚好与其对应，实现了用执行中断处理程序前的CPU恢复标志寄存器和 CS 、IP 的工作。IRET 指令执行后，CPU回到执行中断处理程序前的执行点继续执行程序。

单步中断

CPU在执行完一条指令之后，如果检测到标志寄存器的 TF 位为1，则产生单步中断，引发中断过程。单步中断的中断类型码为1，则它引发的中断过程如下：

  1. 取得中断类型码1
  2. 标志寄存器入栈
  3. 标志寄存器TF、IF位设置为0
  4. CS 、IP 入栈
  5. CS:IP 被设置为6:4

CPU提供单步中断功能为单步跟踪程序的执行过程提供了实现机制。

响应中断的特殊情况

部分情况下，CPU在执行完当前指令后，即使发生中断，也不会响应。

一种情况是，在执行完向 SS 寄存器传送数据的指令后，即使是发生中断，CPU也不会响应。

这是由于 SS:SP 联合指向栈顶，对它们的设置应该连续完成。如果其中发生中断，需要向栈中压入标志寄存器、CS 和 IP ，但此时 SS:SP 指向的不是正确的栈顶，将引起错误。

因此在程序中，栈顶的设置应连续完成。

INT指令

INT指令（中断指令）
格式：
INT n
用途：
引发 n 号中断。

可以在程序中使用 INT 指令，调用任何一个中断的中断处理程序。INT 指令和 CALL 指令的最终功能相似，都是调用一段程序。

一般情况下，系统将具有一定功能的子程序，以中断处理程序的方式提供给应用程序调用。