揭开硬件中断请求IRQ所有秘密(图解)

实用：揭开硬件中断请求IRQ所有秘密(图解)

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http://www.sina.com.cn 2004年05月17日 09:31 赛迪网--中国电脑教育报

　　文/蔡远翔

　　IRQ(Interrupt Request)的作用就是在我们所用的电脑中，执行硬件中断请求的动作，用来停止其相关硬件的工作状态。比如我们要打印一份文件，在打印结束时就需要由系统对打印机提出相应的中断请求，来以此结束这个打印的操作。

　　产生中断请求的设备或者事件被称为中断源，中断源可分为两类：一类是CPU内部中断，即执行软件中断指令INT或遇到软件陷阱而产生的中断，它们的中断类型号已由CPU规定好；另一类中断是由CPU以外的I/O设备产生的中断，又称硬件中断，硬件中断可分为不可屏蔽中断NMI和可屏蔽中断INTR，NMI用于紧急情况的故障处理，如RAM奇偶校验错等，INTR则用于外部依靠中断来工作的硬件设备。网卡使用的就是INTR，下面我们对IRQ进行更深入的了解。

　　一、中断类型号和IRQ

　　外部设备的中断请求是通过中断控制器8259A的INT引脚输入到CPU的INTR引脚向CPU提出中断申请的，并送去一个中断类型号，这是一个8位的二进制数。

　　一片8259A能负责整个外部设备的中断请求(1RQ0-IRQ7)，每个外设对应一个中断请求号。

图为：中断类型号与中断请求号

　　二、IRQ的优先级和默认配置

　　一般计算机只能支持16个IRQ，也就是提供16个硬件设备的中断请求，16个IRQ是用两个8259A通过级联来实现的。

图为：主从8259A连接图

　　主中断控制器8259A的IRQ2与从中断控制器8259A的INT引脚相连，因此从8259A上的中断请求优先级(Priority)享受主8259AIRQ2上的优先分级。所谓优先级是指当有多个中断源提出中断请求时，CPU先为优先权高的中断请求服务。再为优先权低的中断服务。主8259A中IRQ0～IRQ7中的IRQ0优先权最高，IRQ7最低；从8259A中以IRQ8最高，IRQl5最低。

　　由于两个8259A的连接关系，从8259A的IRQ8～IRQ15的优先权低于主8259A的IRQ0～IRQl，而高于主8259A的IRQ3～IRQ7。

图为：中断优先级顺序

　　计算机中有些IRQ有默认的配置，这些默认的配置都是些常用设备，一般的默认配置。

图为：1RQ的默认配置使用情况

　　现在的Windows操作系统已经运用PNP技术，这种“即插即用”的功能可以将中断进行自动分配，大大简化了用户的操作。不过这种PNP技术也有它的弱点，那就是如果不能认出要安装的新设备，那么自动分配中断时就会产生冲突。我们日常所用的硬件对于IRQ的设置也不尽相同，所以在安装新硬件的时候，系统往往并不能自动检测正确的IRQ来分配给所有调用的硬件，这就会造成此硬件设备或是原来的旧硬件出现不能正常工作的现象。现在新的硬件产品层出不穷，各种产品又相互兼容，功能类似，这就导致了操作系统常常不能正确检测出新设备，中断冲突也就不可避免了。其实这是因为系统自动将该硬件的IRQ分配给了其他与此IRQ相同的硬件上，从而发生冲突使硬件不能正常工作。一般如果遇到这种情况，只要将新旧两个硬件的IRQ配置手动调开就可以解决了。手动配置IRQ时，最好检查有无保留中断(IRQ)，不要让其他设备使用该中断号，以免引起新的中断冲突，造成系统死机。另外从表2还可以看出，COM1端口设置为IRQ4，而COM2端口设置为IRQ3，即COM2比COMl中断优先权高，所以为保持通信的传输质量通常将COM2端口接调制解调器，而把COM1留给鼠标使用。利用相同的原理，合理分配各硬件设备的中断号，将使你的系统性能佳。