微型计算机技术 论文,史嘉权-微型计算机技术及应用(二)..ppt

史嘉权-微型计算机技术及应用(二)..ppt

讲课中贯彻启发性和创新性1——关于软件中断和硬件中断 所有中断处理子程序都有着相同的结构模式，即： ① 一开始通过一系列推入堆栈指令来保护中断现场，即保护各寄存器的值(当然有时未必需要保存所有寄存器的值)。 ② 一般情况下，应用指令设置中断允许标志IF来开放中断，以允许级别较高的中断请求进入。 ③ 中断处理的具体内容，这是中断处理子程序的主要部分。 讲课中贯彻启发性和创新性1——关于软件中断和硬件中断 ④ 中断处理模块之后，是一系列弹出堆栈指令，使各寄存器恢复进入中断处理时的值。 ⑤ 最后是中断返回指令，中断返回指令的执行使堆栈中保存的断点值和标志值分别装入EIP/IP、CS和标志寄存器。 中断处理子程序除了结构上的这些特点外，在位置上也有特点，它们在系统中，不是像其他应用程序那样浮动装配，而是固定装配的。装配的起始地址由中断向量表给出。并且，中断处理子程序通常都常驻内存，即系统一启动，就完成中断处理子程序的装配。 从上面可了解到，中断处理子程序和一般子程序相比，前者的最后一条指令是中断返回指令，而一般子程序的最后一条指令是返回指令。于是产生了这样一个想法，能不能像调用远程子程序那样利用软件来调用中断处理子程序?——软件中断 关于软件中断和硬件中断 软件中断有如下特点： ① 用 INT 指令进入中断处理子程序，并且，中断类型号 n 由指令提供。 ② 进入中断时，不需要执行中断响应总线周期。 ③ 不受中断允许标志IF的影响，也就是说，不管IF是1还是0，任何一个软件中断均可执行。不过，软件中断的一号中断受标志寄存器中另外一个标志即TF(单步中断标志)的影响，只有TF为1时，才能执行单步中断。 关于软件中断和硬件中断 ④ 正在执行软件中断时，如果有外部硬件中断请求，并且是非屏蔽中断请求，那么，会在执行完当前指令后立即给予响应。如果在执行软件中断时有可屏蔽中断请求，并且此前由于中断处理子程序中执行了开放中断指令，从而使中断允许标志IF为1，那么也会在当前指令执行完后响应可屏蔽中断请求。 ⑤ 软件中断没有随机性。 INT 21H INT 10H INT 64H INT 63H 讲课中贯彻启发性和创新性2——关于地址错位技术 大多数接口用两个连续的端口地址对应内部寄存器的读/写。怎样在接口和数据总线的某8位数据线相连时，满足接口对端口地址的设置要求，即一个接口用一奇一偶两个连续地址，能准确地和CPU进行数据信息、控制信息和状态信息的传输呢？ 在16位系统中，为了使所有的数据传输都利用数据总线的低8位，必须把地址总线的A1线和接口的A0端相连。为什么要这样进行地址的错位连接呢? 地址错位相连技术小结 CPU 数据线 体数 选0体 地址线 错位相连 初值 差值 8 1 20 A0_A0 A0=0 1 16 2 A0=0 20 A1_A0 A1A0=0 2 80386 32 4 A1A0 =0 32 A2_A0 A2_A0=0 4 Pentium64 8 A2_A0=0 32 A3_A0 A3_A0=0 8 用低8位数据线——选0体 (BE0=0) 贯彻启发性和创新性3—Pentium流水线分支预测技术 程序设计中，条件转移指令用得非常多。条件转移指令在执行前，不能确定转移是否发生。而指令预取缓冲器是顺序取指令的，如果产生转移，那么，指令预取缓冲器中取得的后续指令全部白取，从而造成流水线断流，损失流水线效能。为此，希望在转移指令执行前，能够预测转移是否发生，从而确定此后执行哪一段程序。 执行预测功能，这种功能基于一个重要的分支规律。为了便于说明，先来看下面的程序段，这个程序段用来对屏幕像素填色。 Pentium流水线分支预测技术 MOV DX，100；右下角像素的y坐标 AAA：MOVCX， 200；右下角像素的x坐标 BBB：MOVAL， 04；设置红色值04H MOVAH， 0CH；写像素操作功能码 INT10H；像素位置写颜色 DECCX ；x坐标左移一个像素 JNZBBB；未到最左，则继续 DECDX；填完一行再对上一行操作 JNLAAA；如未结束则继续 …… ；如填好则结束 上面程序中，出现两个条件转移指令，即JNZ BBB和JNZ AAA。由于CX中事先设置了参数