第十五章 外中断

在第十四章介绍端口的时候，我们知道了CPU不仅和存储器相连，还和一些其他的芯片（可以理解为外设）有交互，我们知道了通过in/out命令可以从端口读出/写入数据，到目前为止，都是我们控制CPU主动向芯片发起读写，见图1。而这一章恰恰就要讲到，外设向CPU发起信号时，CPU该如何处理，见图2。

这一章可以分为两个部分——外设的输入随时可能发生，CPU如何得知，CPU从何处获取该外设的输入

接口芯片和端口

这部分还是先理清一下 接口芯片、端口、I/O外设、芯片内寄存器都是啥玩意。

其实 接口芯片、I/O外设可以理解为同个东西，因为它们本质上就是提供输入输出的东东。
端口和芯片内寄存器是同个东西，CPU和芯片（I/O设备）之间就是通过这个芯片内寄存器进行沟通的，而我们为了更加术语一些，将这种作为输入输出中介的寄存器当作端口（所以也只是我们人为命名啦~）。

这里举个写例子：

1. CPU通过地址线将地址信息 71H 发出
2. CPU通过数据线提供要写入的数据
3. CPU通过控制线发出写命令，端口收到命令数据后，芯片会根据控制命令，将 从CPU获取的数据 写入到芯片内

外中断信息

当外设通知CPU有需要的事情处理时，就会向CPU发出相应的中断信息，当CPU在执行完当前指令后，可以检测到发送过来的终端信息，随后引发中断过程，处理外设的输入。外中断分为两类，一类是可屏蔽外中断，一类是不可屏蔽外中断。

可屏蔽外中断

可屏蔽外中断是CPU可以不响应的外中断。CPU可通过控制标志寄存器的IF位来设置是否响应可屏蔽中断：

• 当IF = 1时，CPU在执行完指令后响应该中断，引发中断过程
• 当IF = 0时，不响应中断。

我们回顾一下之前学的内中断的中断处理过程：

1. 取中断类型码n
2. 标志寄存器入栈，IF=0，TF=0
3. CS、IP入栈
4. （IP）=（n * 4），（CS）= （n * 4 + 2）

我们着重关注第二步，IF=0表示在执行内中断中断例程时，禁止被其他可屏蔽中断中断。

当然，如果有需要的话，可以在中断处理例程里面，手动将IF设置为1。8086提供的设置IF的指令如下:

• sti，设置IF=1
• cli，设置IF=0

不可屏蔽中断

不可屏蔽中断是CPU必须要响应的外中断，当CPU检测到不可屏蔽中断信息时，在执行完当前指令后，必须立即响应，引发中断过程。

8086CPU的不可屏蔽中断的中断类型码固定为2，所以中断过程中，不需要再取出中断类型码。不可屏蔽中断的中断过程为：

1. 标志寄存器入栈，IF=0，TF=0
2. CS、IP入栈
3. （IP）= 8，(CS)=(0AH)

几乎所有由外设引发的中断都是可屏蔽中断，比如键盘产生输入时，相关芯片就会向CPU发送可屏蔽中断；不可屏蔽中断是在系统中有必须处理的紧急情况发生时用来通知CPU的中断信息（目前网上查到的一些例子：产生奇偶错误，协处理器上来的中断，I/O通道检查出错等）。

外设输入时，CPU的处理过程（以键盘输入为例）

关于键盘的一些知识

键盘上的每一个键相当于一个开关，按下时会产生一个扫描码；松开时也会产生一个扫描码。一般将按下时产生的扫描码称为通码，松开键产生的扫描码称为断码，扫描码的长度通常为一个字节，通码的第7位为0，断码的第7位为0。

断码 = 通码 + 80H

比如，键盘上U键的通码是16H，那么其断码就是96H

👉 键盘码表大全

引发9号中断

键盘的输入到达 60H端口时，相关的芯片就会向CPU发出中断类型码为 9的可屏蔽中断信息（这里不是直接发出的，主要是通过INTR这个东西发起的。具体可以参考《计算机组成原理》笔记的中断一章）。CPU检测到该中断信息后，去判断一下 标志寄存器上的IF信息，如果IF=1就响应中断，转去中断例程。

9号中断例程

DOS系统自带的9号中断例程主要做了以下三件事

1. 读出60H端口中的扫描码

2. 如果扫描码是字符键的扫描码，则将该扫描码和其对应的ASCII码送入内存中的BIOS键盘缓冲区；如果是控制键（Ctrl等）或切换键（CapsLock等）的扫描码，则将其转为一个0或1的bit位（占存储状态字节的一个bit位），并写入内存中存储状态字节的单元（该单元在0040:17），如下图所示。
   

3. 对键盘系统进行相关的控制，比如说，向相关芯片发出应答信息。

BIOS键盘缓冲区是系统启动后，BIOS用于存放int 9中断例程所接收的键盘输入的内存区。内存区总共可以存储15个键盘输入，由于每一次的输入除开扫描码外还有对应的字符码，所以BIOS键盘缓冲区会有30个内存单元，即30个字节。一个键盘输入用一个字单元存放，高位放扫描码，低位放字符码。

15.4 编写int 9中断例程

由于dos自带的int 9比较复杂，涉及到比较底层的内容，不用不行（比如保存状态字节，键盘缓冲区？重复的代码太多，我们就复用以下），但是还要新增自己的代码，我们可以选择组合，我们编写一个新的int 9程序，在这个程序里面调用原来dos的int 9。

断更啦~~~

到目前为止，汇编的基本内容都学的差不多了。整本书里面，个人觉得最重要的就在中断这一块，因为IO处理方式和这个关系很大~
由于刚上班，时间比较紧还有很多内容需要学习，所以汇编大致学到这里，暂时够用。