[發明專利]包含一個中斷強制寄存器的靈活中斷控制器

有效

• 申請號: 01101691.4
• 申請日: 2001-01-22
• 公開（公告）號: CN1309350A
• 公開（公告）日: 2001-08-22
• 發明（設計）人: 威廉·C.·莫耶爾
• 申請（專利權）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06F13/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 付建軍

本發明涉及中斷控制器，更具體地講是涉及一個由軟件控制的中斷強制寄存器的中斷控制器。

中斷通常在計算機系統中被用來提供一種強制軟件改變其當前的運行并且執行“服務”中斷的任務的機制。例如，如果在一個串行數據接口上有要被存儲在一個緩沖區中的輸入合法數據，則串行數據接口可以聲明一個中斷，當被服務時，該中斷導致數據被捕捉并且被放在緩沖區中。在許多情況下，由于許多中斷的中斷源只能有限承受中斷服務的等待時間，所以劃分中斷服務的優先權是重要的。例如，串行數據接口上的數據可能只在有限的時間內是有效的，因而需要在該時間段內被捕捉。通常通過使用一般被稱作中斷服務程序或中斷處理程序的軟件程序來完成中斷服務。

一個典型的現有技術中斷控制器模塊從多個中斷源接收中斷請求。請求被存儲在一個中斷源寄存器中，該寄存器具有一個對應于每個中斷源的位以便可以讀出中斷源寄存器以確定正在聲明掛起中斷的中斷源。一個中斷使能寄存器存儲一個對應于每個潛在掛起中斷的位以便能夠對中斷源寄存器進行單獨的位屏蔽。對中斷源寄存器和中斷使能寄存器的內容執行一個邏輯與以便構成一個中斷掛起寄存器的內容。這樣，如果聲明一個中斷并且被屏蔽寄存器使能，則會為中斷掛起寄存器中的那個中斷產生一個邏輯一。在中斷掛起寄存器上執行一個邏輯位或以便產生一個被傳送到中央處理單元(CPU)的中斷信號。這樣，任何被使能的掛起中斷均會強制向CPU聲明一個中斷信號。

當CPU檢測中斷信號已經被聲明時，可以檢查中斷掛起寄存器以確定相應應當執行哪個中斷服務程序。這里可能涉及劃分中斷優先權，其中可以根據一個具體中斷在中斷掛起寄存器中的位位置來劃分優先權。這樣，中斷掛起寄存器中更有效的位可以比不太有效的位具有更高的優先權。由于中斷源寄存器和中斷掛起寄存器是只讀的，這種現有技術的中斷控制器受到限制，即只能通過強制硬件聲明一個中斷請求來產生軟件中斷請求。

在授權給Connell等人(此后稱作“Connell”)的美國專利第5,459,872號中描述了另一種現有技術的中斷控制器。Connell描述了一種中斷控制器，其中包含一個中斷寄存器，該寄存器存儲對應于多個硬件中斷源的掛起中斷。其中還包含控制軟件，該軟件通過修改中斷寄存器可以產生要聲明的中斷請求。盡管Connell的指教允許通過修改中斷寄存器中存儲的硬件中斷指示來產生軟件中斷，但仍然沒有辦法通過參照中斷寄存器的內容來區分硬件和軟件產生的中斷。另外，如Connell所講，中斷控制器可支持的不同中斷請求的數量被限制成中斷寄存器支持的硬件中斷源的數量。

因而需要一種允許區分硬件和軟件中斷并且對硬件和軟件中斷請求提供統一處理的中斷控制器。

通過例子圖解本發明，并且在附圖中不對本發明作出限制，在圖中用類似的編號指示類似的部件，其中：

圖1圖解了一個基于本發明一個具體實施例的數據處理系統的模塊圖；

圖2圖解了圖1的一部分基于本發明一個具體實施例的中斷電路的模塊圖；

圖3圖解了基于本發明一個具體實施例的一個中斷源寄存器和一個中斷強制寄存器的模塊圖；

圖4圖解了基于本發明一個具體實施例的一個跳轉表和相關指針的模塊圖；

圖5圖解了基于本發明一個具體實施例的另一個中斷源寄存器和中斷強制寄存器的模塊圖；

圖6圖解了基于本發明一個具體實施例的另一個跳轉表和相關指針的模塊圖。

技術人員會理解到，這里以簡單和清晰為目的對圖的部件加以圖解，并且不必按比例繪制這些部件。例如，相對于其它部件而言可以夸大圖中某些部件的尺寸以便幫助理解本發明的實施例。

通常，本發明提供一種包含一個中斷強制寄存的靈活中斷控制器。在中斷控制器包含的一個中斷源寄存器中存儲當前被其對應的硬件源聲明的硬件中斷。一個獨立的中斷強制寄存器存儲當前掛起的軟件中斷，其中可以通過由數據處理系統內的中央處理單元(CPU)執行軟件程序來聲明這些軟件中斷。在一個實施例中，中斷源寄存器中的每個位位置在中斷強制寄存器中均有一個對應的位位置，并且中斷強制寄存器中的每個位均與中斷源寄存器中的對應位進行邏輯位或。邏輯位或操作的結果被存儲在一個中斷掛起寄存器中并且中斷掛起寄存器的內容被一起位或以便產生一個被提供給CPU的中斷請求信號。

參照圖1-6可以更好地理解本發明。圖1圖解了一個數據處理系統10，該系統具有中央處理單元電路12，存儲器電路14，定時器電路16，串行電路18，其它電路20和系統集成電路22，這些電路均通過總線24彼此雙向連接。