计算机组织与结构-第二章第四讲-shortbvwz.pptx

1 计算机组织与结构计算机组织与结构第二章第二章 指令系统指令系统2 计算机组织与结构计算机组织与结构第二章第二章第二章第二章 指令系统指令系统2.1 2.1 指令格式指令格式2.2 2.2 寻址方式寻址方式2.3 2.3 指令种类指令种类2.4 2.4 精简指令系统精简指令系统RISCRISC2.5 2.5 指令系统的优化与发展指令系统的优化与发展2.6 2.6 指令的执行过程与控制指令的执行过程与控制2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器2.8 2.8 中断系统中断系统 3主要内容l基本概念基本概念l微程序控制器微程序控制器l微指令的格式与编码微指令的格式与编码l微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器4计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器计算机计算机控制部件控制部件执行部件执行部件运算器运算器存储器存储器外设外设执行控制命令并通过反馈线执行控制命令并通过反馈线反馈状态信息反馈状态信息控制部件控制部件执行部件执行部件控制线控制线反馈线反馈线控制部件与执行部件通过控制部件与执行部件通过控制线控制线和和反馈信息反馈信息进行联系。进行联系。控制器控制器通过控制线发出控制命令通过控制线发出控制命令5微程序控制器的基本思想：微程序控制器的基本思想：仿照仿照通常通常的解题程序方法，把操作控制信号编成的解题程序方法，把操作控制信号编成 微指令微指令存放在存放在只读只读存储器里，当机器运行时，逐条存储器里，当机器运行时，逐条地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种微地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种微操作操作控制信号控制信号，使相应部件执行规定的操作。，使相应部件执行规定的操作。微程序控制器的优点微程序控制器的优点具有规整性具有规整性灵活性灵活性可维护性可维护性 计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器6计算机组织与结构计算机组织与结构2.7微程序控制器微程序控制器1微命令和微操作（微命令和微操作（Micro-order）1）微命令微命令控制部件向执行部件发出的各种控制命令。控制部件向执行部件发出的各种控制命令。2）微操作微操作执行部件接受微命令后进行的操作（最基本、最执行部件接受微命令后进行的操作（最基本、最简单的操作）。简单的操作）。3)微操作类型微操作类型相容性相容性:在同时或同一在同时或同一CPU周期内可并行执行的操作周期内可并行执行的操作相斥性相斥性:不能在在同时或同一不能在在同时或同一CPU周期内可并行执行的操作周期内可并行执行的操作一、基本概念一、基本概念7简单运算器数据通路图简单运算器数据通路图(P176)(P176)计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器相相斥斥相相斥斥1、2、3相容相容4、6、8与与5、7、9也是相容的也是相容的相相斥斥82微指令微指令（Microinstruction）和）和微程序微程序1）微指令）微指令在机器的一个在机器的一个CPU周期中，一组实现一定操作功能周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合。的微命令的组合。2）微程序）微程序实现一条机器指令功能的许多条微指令组成的序列。实现一条机器指令功能的许多条微指令组成的序列。3）微指令的构成）微指令的构成操作控制字段操作控制字段+顺序控制字段顺序控制字段计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器93 3、微指令基本结构、微指令基本结构 1)1)操作控制部分操作控制部分 发出管理和指挥全机工作的发出管理和指挥全机工作的控制控制信号。信号。2)2)顺序控制部分顺序控制部分 决定产生下一条微指令的地址。决定产生下一条微指令的地址。计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器10微程序微程序微指令微指令微命令微命令微操作的关系微操作的关系 计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器11二、微程序控制器组成原理图二、微程序控制器组成原理图计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器2.7.1 2.7.1 微程序控制器微程序控制器121.控制存储器控制存储器CM作用：用来存放实现全部指令系统的微程序作用：用来存放实现全部指令系统的微程序操作：操作：只读只读要求：是速度要求：是速度快快，读出周期要短。，读出周期要短。2.微指令寄存器微指令寄存器IR作用：用来存放由控制存储器读出的一条微指令信息。作用：用来存放由控制存储器读出的一条微指令信息。组成：微命令寄存器组成：微命令寄存器+微地址寄存器微地址寄存器AR3.地址转移逻辑地址转移逻辑作用：当需要转移时，根据机器指令的操作码字段作用：当需要转移时，根据机器指令的操作码字段OP和和状态条件及状态条件及P字段实现对字段实现对AR的修改。的修改。微指令由控制存储器读出后直接给出下一条微指令的地微指令由控制存储器读出后直接给出下一条微指令的地址，即微地址，这个微地址信息就存放在微地址寄存器中。址，即微地址，这个微地址信息就存放在微地址寄存器中。如果微程序不出现分支，那么下一条微指令的地址就直接由如果微程序不出现分支，那么下一条微指令的地址就直接由微地址寄存器给出。微地址寄存器给出。计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器131.一条机器指令对应一个微程一条机器指令对应一个微程序，这个微程序是由若干条序，这个微程序是由若干条微指令序列组成的。微指令序列组成的。2.从指令，程序与地址与内存从指令，程序与地址与内存储器有关储器有关;微程序，微指令与微程序，微指令与微地址与控制存储器有关。微地址与控制存储器有关。3.每一个每一个CPU周期对应一条周期对应一条微指令微指令机器指令与微指令的关系机器指令与微指令的关系14三、微程序举例三、微程序举例“十进制加法十进制加法”指令的微程序控制过程指令的微程序控制过程1、执行、执行“取指取指”微指令，取出微指令，取出“十进制加法十进制加法”指令指令计算机组织与结构计算机组织与结构2.7微程序控制器微程序控制器LDAR(uIR16):(PC)ARRD(uIR13):读内存读内存LDDR(uIR14):指令指令DRLDIR(uIR15):(DR)IRPC1（uIR17）:(PC)+1PCP1(uIR18):允许用允许用OP作为下一微地址，即微程序入口作为下一微地址，即微程序入口设十进制加法指令设十进制加法指令OP10102.7.1微程序控制器微程序控制器595910152 2、执行、执行“十进制加法十进制加法”指令的微程序指令的微程序（1）1010微指令微指令R1x，R2y，LDR2完成（完成（R1）（）（R2）R2计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器595910162 2、执行、执行“十进制加法十进制加法”指令的微程序指令的微程序（2 2）10011001微指令微指令 R2R2xx，R3R3yy，LDR2LDR2 完成（完成（R2R2）（）（R3R3）R2R2 P2 P2 测试测试CyCy Cy Cy0 0，1 1 uAR0 uAR0，00010001为下一微地址为下一微地址 CyCy1 1，00000000为下一微指令为下一微指令5959计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器17（3 3）（）（CyCy0 0），），00010001微指令微指令 R2R2xx，R3R3yy，LDR2LDR2 完成（完成（R2R2）（）（R3R3）R2R25995计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器18计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器0000000010101010100110010001000119四、微程序控制的计算机的工作过程四、微程序控制的计算机的工作过程1、执行取指微指令，依（、执行取指微指令，依（PC）从内存读出指令，由）从内存读出指令，由操作码操作码经地址转移逻辑形成执行该指令的经地址转移逻辑形成执行该指令的微程序入口微程序入口地址地址uAR；2、根据（、根据（uAR）从）从CM中读出微指令中读出微指令uIR；3、微命令控制字段（经译码）产生微命令，送各功、微命令控制字段（经译码）产生微命令，送各功能部件执行；能部件执行；4、由转移逻辑形成下一微地址、由转移逻辑形成下一微地址uAR可见：可见：234234的循环过程就是微的循环过程就是微程序的执行过程。程序的执行过程。计算机组织与结构计算机组织与结构2.7微程序控制器微程序控制器2.6.1微程序控制器微程序控制器20例例.设某计算机运算器框图如图设某计算机运算器框图如图(a)所示，其中所示，其中ALU为为16位的加法器位的加法器(高电高电平工作平工作)，SA,SB为为16位暂存器。位暂存器。R0R3为四个通用寄存器，其读、写控制为四个通用寄存器，其读、写控制功能见下表。功能见下表。计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器21SB-ALU：传送：传送SB的控制信号的控制信号,并并使加法器最低位加使加法器最低位加1.Reset：清暂存器：清暂存器SB为零的信号为零的信号：一段微程序结束，转入取机器指令的控制信号：一段微程序结束，转入取机器指令的控制信号要求：用二进制代码写出如下指令的微程序：要求：用二进制代码写出如下指令的微程序：(1)“ADDR0，R1”指令，即指令，即(R0)+(R1)R1(2)“SUBR2，R3”指令，即指令，即(R3)-(R2)R3(3)“MOVR2，R3”指令，即指令，即(R2)(R3)RA0RA1：读：读R0-R3的选择控制的选择控制WA0WA1：写：写R0-R3的选择控制的选择控制R：寄存器读命令寄存器读命令W：寄存器写命令：寄存器写命令LDSA：打入：打入SA的控制信号的控制信号LDSB：打入：打入SB的控制信号的控制信号SB-ALU：传送：传送SB的控制信号的控制信号0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器22【解解】先画出三条指令先画出三条指令的微指令的微程序流程的微指令的微程序流程图，如下图所示。图，如下图所示。每一框表示一条微指令。每一框表示一条微指令。根据微指令周期时间关系，根据微指令周期时间关系，完成完成ADD，SUB指令的执行指令的执行动作需要动作需要3条微指令，条微指令，MOV指令只需指令只需2条微指令。用二进条微指令。用二进制代码写出的三条指令的微制代码写出的三条指令的微程序列。程序列。计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1123计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器0 0 *1 0 1 0 0 0 0 00 0 *1 0 1 0 0 0 0 00 1 *1 0 0 1 0 0 0 00 1 *1 0 0 1 0 0 0 0*0 1 0 *0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 124计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器1 1 *1 0 1 0 0 0 0 01 1 *1 0 1 0 0 0 0 01 0 *1 0 0 1 0 0 0 01 0 *1 0 0 1 0 0 0 0*1 1 0 1 0 0 0 1 0 1*1 1 0 1 0 0 0 1 0 125计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器1 0 *1 0 1 0 0 0 0 01 0 *1 0 1 0 0 0 0 0*1 1 0 1 0 0 1 0 *1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 126R0，R1R2，R3R2，R3R0-SAR1-SB0123456789101101234567891011SA+SB-R1R3-SAR2-SBSA-SB-R3R2-SA0-SB,SA+SB-R3计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器272.7.2微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7微程序控制器微程序控制器微程序设计的关键：确定微指令的结构。微程序设计的关键：确定微指令的结构。一、设计微指令结构的目标：一、设计微指令结构的目标：1、有利于缩短微指令字长度；2、有利于减少CM的容量；3、有利于提高微程序的执行速度；4、有利于微指令的修改；5、有利于微程序设计的灵活性。282.6.2 2.6.2 微程序设计技术微程序设计技术二、微命令编码二、微命令编码对微指令中的操作控制字段采用的表示方法。对微指令中的操作控制字段采用的表示方法。1、直接表示法直接表示法（直接控制法，不译法）操作控制字段中的每一位表示一个微命令。每一个二进制操作控制字段中的每一位表示一个微命令。每一个二进制位表示一个微命令位表示一个微命令优点：简单，直观，快速。缺点：微指令字太长，位信息利用率低。计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器292.7.2 2.7.2 微程序设计技术微程序设计技术二、微命令编码二、微命令编码对微指令中的操作控制字段采用的表示方法。对微指令中的操作控制字段采用的表示方法。2、编码表示法编码表示法（字段编码法）将微命令将微命令分段分段编码，经简单译码产生微命令。编码，经简单译码产生微命令。优点：微指令字长适中，译码器不庞大，能实现并行操作，速度较快计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器分段原则：分段原则：A、相容相斥原则B、每个字段的位数不能太多（24位）。30简单运算器数据通路图简单运算器数据通路图(P176)(P176)计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器相相斥斥相相斥斥1、2、3相容相容4、6、8与与5、7、9也是相容的也是相容的相相斥斥31二、微命令编码二、微命令编码2、编码表示法编码表示法（字段编码法）(续）A A、字段直接译码法字段直接译码法（字段显式编码法）（字段显式编码法）微命令由字段自身的编码确定。n个字段的微命令总数：式中：Xj第j个字段包含的二进制位数n字段数2.6.2 2.6.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器322.7.2微程序设计技术微程序设计技术B、字段间接法字段间接法（字段隐式编码法）（字段隐式编码法）字段的含义需由字段自身的编码和另一字段或某特征触发器的状态共同确定。字段A译码后输出一个信号到字段B字段是把一个特征触发器的状态送译码，如给使用，给通道使用好处：可进一步缩短微指令字长计算机组织与结构计算机组织与结构2.7微程序控制器微程序控制器332.6.2 2.6.2 微程序设计技术微程序设计技术二、微命令编码二、微命令编码3、混合表示法混合表示法把直接表示法和编码表示法相混合使用把直接表示法和编码表示法相混合使用计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器34形成下条微指令地址（简称下地址）可能有下列五种情况：形成下条微指令地址（简称下地址）可能有下列五种情况：下地址为本条微指令地址加下地址为本条微指令地址加1 1；微程序必转某一微地址，可在微指令中给出该微地址值；微程序必转某一微地址，可在微指令中给出该微地址值；根据状态标志位，选择顺序执行或转向某一地址；根据状态标志位，选择顺序执行或转向某一地址；微子程序的调用及返回控制，要用到微堆栈；微子程序的调用及返回控制，要用到微堆栈；根据条件判断转向多条微指令地址中的某一地址，比根据条件判断转向多条微指令地址中的某一地址，比更复更复杂的情况。杂的情况。三、微地址的确定方法三、微地址的确定方法 2.7.2 2.7.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7微程序控制器微程序控制器35三、微地址的确定方法三、微地址的确定方法1 1、无分支时无分支时微地址的确定微地址的确定A A、计数器方式计数器方式 设置一个微指令计数器，也可以由控制存储器的地址寄设置一个微指令计数器，也可以由控制存储器的地址寄存器增加计数功能来完成，每执行一条微指令后，加上一个存器增加计数功能来完成，每执行一条微指令后，加上一个增量形成下条微指令地址。增量形成下条微指令地址。B B、断定方式断定方式 直接由微指令的顺序控制（下址）字段给出。直接由微指令的顺序控制（下址）字段给出。特点：微指令存放位置灵活，不需特点：微指令存放位置灵活，不需uPCuPC。2.6.2 2.6.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器362、有分支时有分支时微地址的确定方式微地址的确定方式A A、计数器方式与断定方式结合计数器方式与断定方式结合不转移时微地址由不转移时微地址由uPC确定；转移（条件选择满足）时，按转移地转移（条件选择满足）时，按转移地址取下一微指令址取下一微指令B、多路转移方式多路转移方式一条微指令具有多个转移分支功能的一条微指令具有多个转移分支功能的能力称为多路转移。能力称为多路转移。2.7.2 2.7.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器37四、微指令格式四、微指令格式1、水平型微指令水平型微指令一次能定义并执行多个并行微命令操作的微指令。控制字段判别测试字段下地址字段1)1)全水平型（不译法）微指令全水平型（不译法）微指令2)字段译码法水平型微指令字段译码法水平型微指令3)直接和译码相混合水平型微指令直接和译码相混合水平型微指令2.6.2 2.6.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器38微操作码微操作码源部件编址源部件编址目标部件编址目标部件编址其它其它15131287320151312873202、垂直型微指令垂直型微指令设置微操作码（经编译）规定微指令功能的微指令。设置微操作码（经编译）规定微指令功能的微指令。例：1)RR传送型微指令 2)运算控制型微指令000源寄存器编址源寄存器编址目标寄存器编址目标寄存器编址其其它它001左输入源编址左输入源编址右输入源编址右输入源编址ALU2.7.2 2.7.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器394)条件转移微指令 3)访问主存微指令2.7.2 2.7.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器403 3、水平型与垂直型微指令的比较、水平型与垂直型微指令的比较1)1)水平型微指令并行操作能力强。效率高，灵水平型微指令并行操作能力强。效率高，灵活性强，垂直型的较差；活性强，垂直型的较差；2)2)水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型的长；型的长；3)3)水平型微指令字比较长，但微程序短，垂直水平型微指令字比较长，但微程序短，垂直型的则相反；型的则相反；4)4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令较相似，较易掌握令与指令较相似，较易掌握 2.7.2 2.7.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器412、并行执行方式、并行执行方式 访问访问CMCM的操作与执行微指令的操作是重叠进行的。的操作与执行微指令的操作是重叠进行的。优点：缩短了微周期优点：缩短了微周期速度快速度快缺点：控制结构较复杂，必须解决好微指令的转移问题，缺点：控制结构较复杂，必须解决好微指令的转移问题，2.7.2 2.7.2 微程序设计技术微程序设计技术计算机组织与结构计算机组织与结构2.7 2.7 微程序控制器微程序控制器42计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统1、中断中断：程序运行过程中，由于出现某种特殊情况，中止：程序运行过程中，由于出现某种特殊情况，中止现行程序，转去执行处理这一事件的程序，处理完毕后再恢现行程序，转去执行处理这一事件的程序，处理完毕后再恢复原运行程序，这个过程叫作中断。复原运行程序，这个过程叫作中断。2.8.1 2.8.1 基本概念基本概念 2 2、为什么要有中断？、为什么要有中断？可以使可以使CPUCPU与输入输出并行工作；与输入输出并行工作；故障处理的功能；故障处理的功能；多机之间的联系；多机之间的联系；人与机器间的联系。人与机器间的联系。433 3、中断源：、中断源：引起中断的各种事件称为中断源。引起中断的各种事件称为中断源。计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统44计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统2.8.2中断的种类：中断的种类：1.按中断产生的方式分类：按中断产生的方式分类：自愿中断自愿中断强迫中断（随机中断）强迫中断（随机中断）2.2.按照中断请求的来源与原因分类：按照中断请求的来源与原因分类：内部中断内部中断 外部中断外部中断3.3.按照按照CPUCPU对中断的响应状态分类：对中断的响应状态分类：屏蔽中断屏蔽中断 非屏蔽中断非屏蔽中断452.8.3中断的处理过程中断的处理过程中断优先级排队中断优先级排队中断屏蔽中断屏蔽中断响应中断响应中断处理中断处理计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统461、中断优先级排队中断优先级排队中中断断优优先先级级：当当CPU正正在在处处理理中中断断时时，能能响响应应更更高高级级别别的的中中断断请请求求，而而屏屏蔽蔽掉掉同同级级或或较较低级别的中断请求。低级别的中断请求。单单级级中中断断处处理理和和多多级级中中断断处处理理：单单级级中中断断处处理理不不允允许许其其他他设设备备再再中中断断CPU的的程程序序；多多级级中中断断处处理理允允许许优优先先级级高高的的中中断断打打断断优优先先级级低低的中断服务程序。的中断服务程序。计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统2.8.3中断的处理过程中断的处理过程47同时中断请求的处理方法同时中断请求的处理方法（a）单级中断处理（b）多级中断处理计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统48计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统2.2.中断屏蔽中断屏蔽 封锁中断源的中断请求功能。封锁中断源的中断请求功能。-为什么要屏蔽为什么要屏蔽?1)1)决定设备是否采用中断方式工作。决定设备是否采用中断方式工作。2)2)为能动态改变中断的处理次序为能动态改变中断的处理次序,需要屏蔽技术。需要屏蔽技术。2.8.3中断的处理过程中断的处理过程49计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统2.8.3中断的处理过程中断的处理过程3、中断的处理次序、中断的处理次序通过中断屏蔽位的设置，可改变（或保证）中断通过中断屏蔽位的设置，可改变（或保证）中断的的处理处理次序。次序。按按1-2-3-41-2-3-4处理顺序的中断屏蔽位设置处理顺序的中断屏蔽位设置中断处理次序为1234的处理过程 51计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统2.8.3中断请求的排优与处理次序中断请求的排优与处理次序3、中断的处理次序、中断的处理次序按按1-4-3-21-4-3-2处理顺序的中断屏蔽位设置处理顺序的中断屏蔽位设置中断处理次序为1432的处理过程 534 4、中断响应：、中断响应：CPUCPU中止现行程序的执行中止现行程序的执行,转转向中断服务程序的过程。向中断服务程序的过程。-CPU-CPU响应中断的条件：响应中断的条件：CPUCPU处于允许处于允许(开放开放)中断的状态；中断的状态；至少有一个中断源请求中断；至少有一个中断源请求中断；通常一条指令执行完。通常一条指令执行完。2.8.3中断的处理过程中断的处理过程计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统545 5、中断响应与处理、中断响应与处理接收中断请求接收中断请求(硬件完成）硬件完成）进入中断处理程序进入中断处理程序(硬件完成）硬件完成）中断现场保存中断现场保存(软件完成）软件完成）对中断请求进行分析和处理对中断请求进行分析和处理(软件完成）软件完成）返回中断点返回中断点(软、硬件完成）软、硬件完成）2.8.3中断的处理过程中断的处理过程计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统55计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统中断现场保护中断现场保护中断现场的保存和恢复分别是中断处理机过程开始和结束中断现场的保存和恢复分别是中断处理机过程开始和结束时必须执行的步骤。需保存的关键信息可分为三类：时必须执行的步骤。需保存的关键信息可分为三类：第一类，程序计数器第一类，程序计数器PCPC的内容的内容第二类，当前程序状态的有关信息，包括处理机状态字、第二类，当前程序状态的有关信息，包括处理机状态字、堆栈指针、基址寄存器、中断屏蔽码等。堆栈指针、基址寄存器、中断屏蔽码等。第三类，中断服务程序中将要被破坏的通用寄存器中内容。第三类，中断服务程序中将要被破坏的通用寄存器中内容。断点断点现场现场57计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统2.8.32.8.3中断的处理过程中断的处理过程58计算机组织与结构计算机组织与结构2.8 2.8 中断系统中断系统多重中断多重中断