Железо - Прерывания: Кое-что непонятное о прерываниях второго рода.

 ┌────────────────────────────┐
 │ ░▒▓▒▓▓█ INTERRUPTS █▓▓▒▓▒░ │
 └────────────────────────────┘

               (C) Time Keeper


  Совсем недавно я обнаружил од-
ной  из  старых технических книг
информацию,  которая  меня очень
заинтриговала.  Что  я там нашел
скажу немного позднее, а для на-
чала вспомним теорию.

  Итак,  процессор Z80 имеет два
типа   прерываний:   маскируемое
(int),  и  немаскируемое  (nmi).
После прихода сигнала прерывания
процессор     выполняет     цикл
подтверждения получения прерыва-
ния,  во  время которого на шину
данных   нужно   подать   вектор
прерывания.  Он может иметь одну
из  трех  форм, в зависимости от
трех  режимов обработки прерыва-
ния, задаваемых программно.

  В  режиме  0  вектор восприни-
мается как однобайтный объектный
код команды, которая должна быть
выполнена  после  цикла подтвер-
ждения  прерывания.  Логика под-
тверждения прерывания в режиме 1
считает,   что  следующей  после
подтверждения  прерывания коман-
дой  будет  команда  рестарта на
адрес  #0056.  Если используется
режим  1,  вектор  прерывания не
нужен вообще. В некоторых печат-
ных  издания  указано,  что в ZX
Spectrum  режим 0 аналогичен ре-
жиму  1.  Вообще  говоря, это не
совсем так. В идеале шина данных
компьютера  "подтянута к плюсу",
т.  е. при чтении вектора преры-
вания шина данных содержит число
#ff  -  в машинных кодах это ко-
манда RST #0056. Но это только в
идеале,  на  практике же нередко
встречаются компьютеры у которых
шина  "висит  в  воздухе", т. е.
при считывании вектора шина дан-
ных  содержит совершенно случай-
ные числа, поэтому замена режима
1 на режим 0 совершенно недопус-
тима! В режиме 2 вектор прерыва-
ния интерпретируется как младший
байт  таблицы  адресов обработки
прерываний.  Старший байт содер-
жится  в  регистре I. Вместе они
образуют адрес в таблице, по ко-
торому  берутся два байта адреса
обработки прерывания. Рассмотрим
подробнее, как используется вто-
рой  режим  прерываваний в прог-
раммах. Допустим, нам необходимо
"повесить"  на прерывания проиг-
рывание музыки:

        ORG   #6101
        CALL  MUSIC       ;Инициализация музыки.
        DI
        LD    HL,#6000    ;Строим в памяти таблицу обработки
        LD    DE,#6001    ;прерываний длинной в 256 байт,
        LD    BC,#0100    ;т.е. с учетом того, что не все
        LD    (HL),#BF    ;компьютеры имеют подтянутую к "+"
        LDIR              ;шину данных.
        LD    A,#C3       ;По адресу указанному в таблице,
        LD    (#BFBF),A   ;т.е. #BFBF помещаем команду пере-
        LD    HL,INT_EXE  ;хода  JP INT_EXE.
        LD    (#BFC0),HL
        LD    A,#60       ;Ставим регистр I на начало таблицы.
        LD    I,A
        IM    2           ;Включаем второй режим, и
        EI                ;разрешаем прерывания.
        ...
INT_EXE PUSH  IX,IY,HL,DE,BC,AF ;Собственно сама программа
        EXX                     ;обработки прерываний.
        EX    AF,AF'
        PUSH  HL,DE,BC,AF
        CALL  MUSIC+6
        POP   AF,BC,DE,HL
        EXX
        EX    AF,AF'
        POP   AF,BC,HL,DE,IY,IX
        EI
        RET


  В  книге  В. Ф. Королева "Мик-
ропроцессор Zilog Z*80" ( из се-
рии  "В помощь разработчику мик-
ропроцессорной  техники", 1992г.
изд.  "Аргус-Мастер"  )  сказано
следующее:

------------- Cut. -------------

  Когда прерывание подтверждает-
ся  в  режиме  2,  внешняя схема
должна  поместить на шину данных
вектор подтверждения прерывания.
Процессор  обьединит  содержимое
регистра  I  с вектором подтвер-
ждения  прерывания, образовав 16
битный  адрес, который укажет на
соответствующий  вектор адреса в
таблице   обработки  прерываний.
Поскольку  16-битовые адреса мо-
гут  лежать в памяти лишь в сло-
вах  с  четными адресами, только
семь   из   восьми  бит  вектора
подтверждения прерывания исполь-
зуются  процессором для формиро-
вания  адреса в таблице, младший
бит  адреса устанавливается в 0.

Таким образом:

Содержимое I         Вектор с шины             Двухбайтовый
(как старший   +   данных (как младший    =  адрес в таблице
  байт).           байт с нулевым млад-     адресов обработки
                      шим битом).              прерываний.


------------- Cut. -------------

  После  прочтения  этой книги я
был  немного  в  замешательстве.
Все везде пишут что для прерыва-
ния  нужна  табличка указывающая
на  адрес  в  памяти, у которого
младший  и  старший байты должны
совпадать.   Из  прочитанного  в
этой  книги, вообще говоря, сле-
дует,  что  это не так! В приве-
денном примере в табличке содер-
жится  число #BF, и, если верить
книге,  адрес программы обслужи-
вания   прерывания  будет  равен
#BFBE. У нас же программа распо-
ложена  по адресу #BFBF. Посмот-
рев  содержимое ячейки памяти по
этому адресу я обнаружил 0. Зна-
чит,  попадая  на  адрес  #BFBE,
процессор  выполняет сначала ко-
манду NOP, а затем саму програм-
му  обработки прерывания. А если
по адресу #BFBE будет расположе-
на,  например,  команда RST #00,
то это приведет к зависанию. Тем
не  менее  и в этом случае прог-
рамма осталась работоспособной.

  Для  полной уверенности я наб-
рал   программу,  тестирующую по
какой  схеме  формируется  адрес
перехода при приходе прерывания:
с учетом  нулевого бита или без.

  Опробовав ее на всех процессо-
рах,  которые  оказались под ру-
кой, я получил один и тот же ре-
зультат:  адрес  формировался  с
учетом  нулевого  бита. Несмотря
на полученные результаты, сомне-
ния остались. В книги говорилось
о фирменном Z-80 (zilog), а сре-
ди  проверенных мной процессоров
такого не было, так что, для ме-
ня  этот  вопрос остается откры-
тым, и кто знает, какие еще сек-
реты  может  хранить  в себе ма-
ленькая  серенькая  коробочка  с
надписью Z-80...