Interrupts 컴컴컴컴컴 F걊 viele sind Interrupts und Interruptverarbeitung ein Buch mit sieben Siegeln, da es sich hier um automatische Prozesse handelt die man als Programmier nicht beeinflussen kann. Vorweg sollte zumindest erst einmal festgehalten werden, da� es sich bei Interrupts um nicht vorhergesehene Unterbrechungen ei- nes laufenden Programms handelt, die es der CPU erm봥lichen auf Aktionen der Peripherieger꼝e oder -bausteine des Computers zu reagieren. Das klingt nat걊lich etwas abstrakt, kann man sich aber leicht an einem Beispiel verdeutlichen: Jede Tastatureingabe die man ausf갿rt wird von der Tastaturlogik bearbeitet, bei dieser Logik handelt es sich bei einem PC um einen eigenen Chip. Dieser Chip entschl걌selt welche Taste ge- dr갷kt worden ist und ermittelt den dazugeh봱igen Tastaturcode (nicht zu verwechseln mit dem zu dem jeweiligen Buchstaben ge- h봱enden ASCII-Code). Der Tastaturprozessor sendet dann einen Interrupt an den Sekret꼛 der CPU, den Interrupt Controller. Der Interrupt Controller be- wirkt, da� die Abarbeitung des Programms gestoppt wird und eine Interrupt-Routine aufgerufen wird, die den Tastaturcode in einen Zwischenspeicher legt, den sogenannten Tastaturpuffer. Das Pro- gramm kann sich nun den Tastaturcode aus dem Puffer holen und verarbeiten. Dieser Vorgang hat, vereinfacht dargestellt, die Abl꼞fe beim Auf- treten eines Hardwareinterrupts geschildert. Nun soll aber etwas genauer auf die Interruptverarbeitung eingegangen werden. Der Grund f걊 die Anwendung von Interrupts m곢te aus dem obenge- nannten Beispiel eigentlich klargeworden sein. Tastatureingaben erfolgen in nicht berechenbaren Abst꼗den und somit w꼛e es uneffektiv, wenn die CPU in einer Endlosschleife den Tastaturpuffer abfragen w걊de, ob eine Eingabe stattgefunden hat (Das w꼛e so als h꼝te man ein Telefon ohne Klingel und man m곢te alle drei�ig Sekunden den H봱er abheben, um festzustellen, ob jemand anruft). Wesentlich effektiver als dieses "Polling" w꼛e es wenn die CPU Tastatureingaben nur dann bearbeiten w걊de, wenn auch wirklich welche auftreten. Deshalb hat man Interrupts eingef갿rt. Allerdings ist Interrupt nicht gleich Interrupt, denn man kann selbige in zwei Gruppen einteilen: Hardware- und Softwareinter- rupts. Ich denke eine Erl꼞terung des Wortes "Hardwareinterrupt" ist nicht notwendig, allerdings sei an dieser Stelle noch etwas zu den Softwareinterrupts gesagt. Bei einem Softwareinterrupt ist die Bezeichnung "Interrupt" ei- gentlich fehl am Platz, da es sich hierbei um gezielt erzeugte Interrupts handelt, die von dem Programmierer durch setzen einer INT- oder INTO Anweisung ausgef갿rt werden. Man spricht trotzdem von Interrupts, da der interne Ablauf der selbe ist, wie bei Hardwareinterrupts. Jeder Interrupt besitzt eine Nummer 갶er die er aufgerufen wird und eine Adresse einer Interrupt-Routine, die bei seinem Aufruf ausgef갿rt wird. Durch die Interruptnummer, die zwischen 0 und 255 liegt, wird aus einer Tabelle, die in den ersten 1024 Byte des Arbeitsspeichers zu finden ist, die Adresse der Interrupt-Routine ermittelt. Jedem Interrupt ist eine 4-Byte Speicheradresse zugeordnet, die auch als Interrupt-Vektor (Zeiger) bezeichnet wird. Die ersten beiden Bytes eines Interrupt-Vektors enthalten den Offset- und die beiden letzten Bytes den Segmentanteil der Interrupt-Routine. Hardware Interrupts: -------------------- Jetzt betrachten wir die Hardware Interrupts etwas genauer. Die 8086/88 CPU verf갾t 갶er zwei Eing꼗ge, 갶er die sie Inter- rupts entgegennehmen kann. Diesen CPU-Eing꼗gen ist ein Inter- rupt Controller (oder auch PIC; Programmable Interrupt Control- ler) vorangeschaltet, der bis zu 8 Interrupts gleichzeitig be- arbeiten kann. Die CPU unterscheidet zwischen zwei verschiedenen Interrupt- typen: maskierten und nicht maskierten. Deshalb verf갾t die CPU auch 갶er die Eing꼗ge INTR und NMI (Interrupt Request und Non Maskable Interrupt). kleiner Exkurs (tut mir leid, aber mu� sein): --------------------------------------------- maskierbare Interrupts: ----------------------- - Interrupts die 갶er den Interrupt- Controller auf den INTR-Eingang der CPU gelangen - k봭nen durch L봲chen des Interrupt- Freigabe Flags (Interrupt Enable Flag) unterdr갷kt werden; der zuge- h봱ige Maschinensprachebefehl lautet "CLI" - unterdr갷kte Interrupts werden zwischengespeichert und nach dem er- neuten Setzen des Interrupt Freigabe Flags, durch den Befehl "STI", ab- gearbeitet nicht maskierbare Interrupts: ----------------------------- - Interrupts die 갶er den Interrupt- controller auf den NMI-Eingang der CPU gelangen - sind schwerwiegenden Katastrophen vor- behalten, wie z.B. Parit꼝sfehlern der RAM-Bausteine - k봭nen nicht durch L봲chen des Inter- rupt Freigabe Flags unterdr갷kt werden Zusammenfassend kann man sagen, da� das Klingeln des Telefons der Interrupt Anforderung an den Interrupt Controller gleich- kommt, w꼑rend das Abnehmen des H봱ers gleichbedeutend mit der Interrupt-Bearbeitung durch die CPU ist. Wenn mehrere Interrupts gleichzeitig beim Interrupt Controller eintreffen, dann entscheidet dieser anhand einer Priorit꼝en- liste, welcher Interrupt zuerst ausgef갿rt wird: INTERRUPT PRIORIT랻 ----------------------------------------- Divisions갶erlauf HOCH "INT n" Befehl . "INTO" Befehl . NMI . Externer Interrupt 갶er INTR . Einzelschritt NIEDRIG ----------------------------------------- Software Interrupts: -------------------- Diese Gruppe von Interrupts unterteilt man ebenfalls in zwei Gruppen: interne Interrupts und Interrupts die 갶er die Be- fehle "INT n" oder "INTO" ausgel봲t werden. Software Interrupts werden vom Programmierer gezielt gesetzt, oder treten, wie z.B. im Einzelschrittmodus, zu einem definier- ten Zeitpunkt auf. Interne Interrupts k봭nen durch einen Divisions갶erlauf, oder da� Setzen des Einzelschrittflags der CPU erzeugt werden. Der "INT n" und der "INTO" Befehl sind dagegen nur elegante Me- thoden Unterprogramme des Betriebssystems (DOS und BIOS) auf- zurufen. Ich denke, da� war ein kleiner thematischer Einstieg in die Arbeitswiese, 꼑.. Arbeitsweise von Interrupts. Wer mehr 갶er den programmtechnischen Ablauf eines Interrupts erfahren m봠hte, kann das in dem Forum Assembler-Interruptpro- grammierung nachlesen. Gabriel