8259a初始化的步驟及代碼介紹

一、8259a工作初始化的步驟

首先，外部中斷請求（IR0到IR7）傳輸?shù)絀MR，IMR根據(jù)此中斷請求是否被屏蔽，以決定是將其丟棄，還是放入IRR中等待進一步處理。當8259A等待到一個中斷時機時，優(yōu)先級仲裁單元會從所有放入IRR中的中斷請求中挑出一個優(yōu)先級最高的中斷，傳遞給CPU處理。值得注意的是中斷優(yōu)先級是隨著中斷請求號降低而提高的。在CPU的INTR引腳接收到8259A發(fā)送過來的信號后，CPU會暫停執(zhí)行下一條指令，并向8259A發(fā)送一個INTA信號。在 8259A接收到該信號后，就會將ISR中代表該中斷的位置1，并將IRR中相應的位清零。以表示該中斷正在被CPU處理。接著CPU會向8259A再發(fā)送一個INTA信號，向其請求中斷向量號。這時，8259A會根據(jù)先前設(shè)置好的起始向量號再加上中斷請求號計算出中斷向量號，并將其放入數(shù)據(jù)總線中。

這時候，如果8259A的EOI通知被設(shè)定為自動模式，那么8259A就會自動將ISR中剛才置1的位清零。在CPU獲得該中斷向量號后，就會轉(zhuǎn)去調(diào)用該中斷服務程序。在處理完該中斷后如果8259A的EOI通知被設(shè)定為人工模式，則還要向8259A發(fā)送一個EOI。通常來講，這一工作往往是在中斷服務程序中完成。在8259A接收到該EOI通知后，就會將ISR中剛才置1的位清零。

以上就是8259A處理一個中斷的整個過程的簡述。由于中斷請求存在著優(yōu)先級，因此，如果在一個中斷處理期間，8259A又收到了新的中斷請求，則首先跟當前處理的優(yōu)先級進行比較，如果新到的中斷請求的優(yōu)先級高于當前處理的中斷請求，則馬上處理新到的中斷請求，否則則將新到的中斷請求放入IRR。

對于8259A的操作，是通過端口進行的。其中， Master的端口地址為0x20， 0x21， Slave的端口地址位0xA0，0xA1。8259A具有兩種命令，一種是ICW，其作用是用來初始化8259A芯片。另一個是OCW，其作用是用來向 8259A發(fā)送命令。雖然在系統(tǒng)啟動后BIOS會自動初始化8259A，但這并不是我們所需要的。因為在進入保護模式后，我們要設(shè)置IDT，因此我們必須根據(jù)所設(shè)置的IDT去初始化8259A.

對8259A的操作有兩類命令，其中一類是ICW，另一類是OCW。ICW用來對8259A進行初始化，而OCW則用來在初始化后對8259A發(fā)布命令。有意思的是，8259A的兩個端口對于這兩類命令的發(fā)布是有固定安排的。對于0x20和0xA0端口，你可以向它們寫入ICW1，OCW2，OCW3，讀取IRR和ISR。對于0x21和0xA1端口，你可以向它們寫入ICW2，ICW3，ICW4， 并能夠讀寫IMR寄存器。

下面我們分別來討論這幾個命令

ICW1：該命令作為初始化序列的第一條命令，一旦向端口送入該命令，8259A就認為初始化序列開始。

在設(shè)置時，對于80x86的CPU，其應設(shè)置為（00010001），也就是0x11。

ICW2：該命令用來指定所初始化的8259A中斷請求的起始向量。其中ICW2的低3位必須為0，其這么做的原因在于當該8259A接收到一個中斷請求時，低3位會自動填充為所接受到的向量號。因此這也就決定了我們設(shè)置的起始中斷向量，必須為8的倍數(shù)。

ICW3：Master PIC和Slave PIC對于ICW3命令具有不同的格式

對于Master PIC，Slave PIC被接到了Master PIC的哪個IRQ上，則ICW3中相應的位就置1。在8259A中，由于SlavePIC是級連在Master PIC的IRQ2上的，因此ICW3的值應該為（00000100），也就是0x04。而對于SlavePIC其高5位必須設(shè)置為零，低3位為該PIC被級連到哪個Master PIC的IRQ號，在8259A中，其SlavePIC的值為（00000010），即0x02。

ICW4：

在80x86模式下，我們采用默認的Full Nested Mode，將ICW4設(shè)置為（000000001），即0x01。

而我們之所以我們要采用NormalEOI，其原因在于我們要允許中斷請求的按優(yōu)先級搶占。如果我們將EOI通知設(shè)定為自動模式，那么在CPU發(fā)出第二個 INTA信號后，8259A中相應的ISR就會自動清零，而此時該中斷服務程序還沒有被調(diào)用。如果在該中斷服務程序被調(diào)用的過程中，8259A收到了優(yōu)先級比當前正在處理的中斷優(yōu)先級低的中斷請求，由于正在處理的中斷在ISR中相應的位已經(jīng)清零，因此這個新的中斷請求就完全可以搶占正在處理的優(yōu)先級比它高的中斷服務程序。

二、初始化8259A的代碼

void init_8259A（byte master_vector，byte slave_vector）

{

outportb （PORT_8259A_M， 0x11）;

outportb （PORT_8259A_S， 0x11）;

outportb （PORT_8259A_M+1， master_vector）;

outportb （PORT_8259A_S+1， slave_vector）;

outportb （PORT_8259A_M+1， 1《《2）;

outportb （PORT_8259A_S+1， 2）;

outportb （PORT_8259A_M+1， 1）;

outportb （PORT_8259A_S+1， 1）;

}

三、如何通過OCW對8259A進行操作

OCW1：該命令用來屏蔽所設(shè)定的中斷請求。其操作方式是，向你要屏蔽的中斷請求所在的8259A發(fā)送一個操作控制字。需要屏蔽哪個中斷請求就將該字上相應的位置1即可。

實例代碼如下：

#define PORT_INT_MASK_M 0x21

#definePORT_INT_MASK_S 0xA1

void mask_IRQ（byte IRQ）

{

byte mask;

if（IRQ 》 15）

return;

if（IRQ 《 8）

{

mask = inportb（PORT_INT_MASK_M）;

mask |= 1 《《 IRQ;

outportb（PORT_INT_MASK_M， mask）;

}

else

{

mask = inportb（PORT_INT_MASK_S）;

mask |= 1 《《 （IRQ-8）;

outportb（PORT_INT_MASK_S， mask）;

}

}

void unmask_IRQ（byte IRQ）

{

byte mask;

if（IRQ 》 15）

return;

if（IRQ 《 8）

{

mask = inportb（PORT_INT_MASK_M）;

mask &= ?。? 《《 IRQ）;

outportb（PORT_INT_MASK_M， mask）;

}

else

{

mask = inportb（PORT_INT_MASK_S）;

mask &= ！（1 《《 （IRQ-8））;

outportb（PORT_INT_MASK_S， mask）;

}

}

OCW2：

如果OCW2中的bit6被設(shè)置為0，那么該命令將對整個8259A有效。否則，將針對bit2:0這3位所代表的IRQ進行操作。由于我們前面已經(jīng)將8259A設(shè)置為手動EOI模式，所以在這里我們要將bit7:5設(shè)置為（001）

OCW3：

四、8259A初始化編程

對8259的初始化一定要按規(guī)定的順序進行，假定8259占用的I/O地址為FF00和FF02H（奇地址）：

MOV DX，0FF00H ；8259的地址A0=0

MOV AL，13H ；寫ICW1，邊沿觸發(fā)，單片，

OUT DX，AL

MOV DX，0FF02H ；8259地址A0=1

MOV AL，48H ；寫ICW2，設(shè)置中斷類型碼

OUT DX，AL ；中斷向量為48H-4FH（IR0-IR7）單片8259，不對ICW3設(shè)置

MOV AL，03H ；寫ICW4，8086/88模式，自動中；斷結(jié)束 （EOI），非緩沖，一般嵌套

OUT DX，AL

MOV AL，0E0H ；寫OCW1，屏蔽IR5、IR6、 IR7中斷源

OUT DX，AL ；（假定這3個中斷輸入未用），其它開中斷