8259A编程

一个外部中断请求信号通过中断请求线IRQ，传输到IMR（中断屏蔽寄存器），IMR根据所设定的中断屏蔽字（OCW1），决定是将其丢弃还是接受。如果可以接受，则8259A将IRR（中断请求暂存寄存器）中代表此IRQ的位置位，以表示此IRQ有中断请求信号，并同时向CPU的INTR（中断请求）管脚发送一个信号，但CPU这时可能正在执行一条指令，因此CPU不会立即响应，而当这CPU正忙着执行某条指令时，还有可能有其余的IRQ线送来中断请求，这些请求都会接受IMR的挑选，如果没有被屏蔽，那么这些请求也会被放到IRR中，也即IRR中代表它们的IRQ的相应位会被置1。
当CPU执行完一条指令时后，会检查一下INTR管脚是否有信号，如果发现有信号，就会转到中断服务，此时，CPU会立即向8259A芯片的INTA（中断应答）管脚发送一个信号。当芯片收到此信号后，判优部件开始工作，它在IRR中，挑选优先级最高的中断，将中断请求送到ISR（中断服务寄存器），也即将ISR中代表此IRQ的位置位，并将IRR中相应位置零，表明此中断正在接受CPU的处理。同时，将它的编号写入中断向量寄存器IVR的低三位,这时，CPU还会送来第二个INTA信号，当收到此信号后，芯片将IVR中的内容，也就是此中断的中断号送上通向CPU的数据线。
对8259A的编程是通过向其相应的端口发送一系列的ICW（初始化命令字）完成的。总共需要发送四个ICW，它们都分别有自己独特的格式，而且必须按次序发送，并且必须发送到相应的端口，下面我们先来看看第一个ICW1的结构：

ICW1：发送到0x20（主片）及0xa0（从片）端口
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 1 M 0 C I

I位：若置位，表示ICW4会被发送。（ICW4等下解释）
C位：若清零，表示工作在级联环境下。
M位：指出中断请求的电平触发模式，在PC机中，它应当被置零，表示采用“边沿触发模式”。

ICW2：发送到0x21（主片）及0xa1（从片）端口
7 6 5 4 3 2 1 0
A7 A6 A5 A4 A3 0 0 0

ICW2用来指示出IRQ0使用的中断号是什么，因为最后三位均是零，因此要求IRQ0的中断号必须是8的倍数，这又是一个很巧妙的设计。因为IRQ1的中断号就是IRQ0的中断号+1，IRQ2的中断号就是IRQ0的中断号+2，……，IRQ7的中断号就是IRQ0的中断号+7，刚好填满一个8个的中断向量号空间。

ICW3：发送到0x21（主片）及0xa1（从片）端口
ICW3只有在级联工作的时候才会被发送，它主要用来建立两个PIC之间的连接，对于主片与从片，它结构是不一样的。
（主片结构：）
7 6 5 4 3 2 1 0
IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 IRQ3 IRQ2 IRQ1 IRQ0

上面，如果相应的位被置1，则相应的IRQ线就被用于与从片连接，若清零则表示被连接到外围设备。
（从片结构：）
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0 IRQ

上面的IRQ位指出了是主片的哪一个IRQ连到了从片，这需要同主片上发送的上面的主片结构字一致。

ICW4：发送到0x21（主片）及0xa1（从片）端口
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0 0 EOI 80x86

80x86位：若置位则表示工作在80x86架构下。
EOI位：若置位则表示自动清除中断请求信号。在PC上这位需要被清零。




OCW（操作命令字），它们用来操作8259A的优先级、中断屏蔽及中断结束等控制。总共有三个OCW，它们也都有自己很独特的格式，不过它们的发送却不须按固定的顺序进行。


OCW1：中断屏蔽，发送到0x21(主片)或0xa1（从片）端口
7 6 5 4 3 2 1 0
IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 IRQ3 IRQ2 IRQ1 IRQ0


如果相应的位置1，则表示屏蔽相应的IRQ请求。

OCW2：优先权控制及中断结束命令，发送到0x20（主片）及0xa0（从片）端口
7 6 5 4 3 2 1 0
R SL EOI 0 0 L2 L1 L0


先来看看中断结束消息（EOI）
EOI也是OCW2型命令中的一种，当EOI位被置1，这就是一个EOI消息。SL是指定级别位，如果SL被置位，则表明这是一个指定级别的EOI消息，这个消息可以指定将ISR中的哪一位清零，即告诉8259A应当清除哪一个IRQ信号。L2、L1、L0就用来指定IRQ的编号。而在实际运用中我们却将SL及L2、L1、L0全置零。
SL置零表示这是一个不指定级别的EOI消息，则8259A芯片自动将ISR中所有被置位的IRQ里优先级最高的清零，因为它是正在被处理及等待处理的中断中优先级最高的，也就一定是CPU正在处理的中断