【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 開暫停使用，操作系統(tǒng)應(yīng)修改系統(tǒng)表格中相應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)。 自愿中斷事件的處理 (1) ?系統(tǒng)程序或用戶程序執(zhí)行訪管指令而引起的中斷，它表示運(yùn)行程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)功能的調(diào)用，所以，也稱系統(tǒng)調(diào)用，可以看作是機(jī)器指令的一種擴(kuò)充。 自愿中斷事件的處理 (2) 系統(tǒng)調(diào)用機(jī)制通過特殊硬指令和中斷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。共性處理流程： ? 用戶程序執(zhí)行 n號(hào)系統(tǒng)調(diào)用 ? 通過中斷系統(tǒng)進(jìn)入訪管中斷處理，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) ? 通過系統(tǒng)調(diào)用入口表，按功能號(hào)跳轉(zhuǎn)找到相應(yīng)功能入口地址 ? 執(zhí)行相應(yīng)例行程序，結(jié)束后正常情況返回系統(tǒng)調(diào)用的下一條指令執(zhí)行 (1) 中斷的優(yōu)先級(jí) 中斷的屏蔽 多重中斷事件的處理 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (2) 中斷的優(yōu)先級(jí) 計(jì)算機(jī)執(zhí)行的每一瞬間，可能有幾個(gè)中斷事件同時(shí)發(fā)生，中斷裝置如何來響應(yīng)同時(shí)發(fā)生的中斷呢 ?它 按照預(yù)定順序來響應(yīng)，這個(gè)預(yù)定順序稱 中斷的優(yōu)先級(jí) ，首先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷事件。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (3) 如何確定中斷的優(yōu)先級(jí) ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，各中斷源的優(yōu)先順序是根據(jù)某個(gè)中斷源或中斷級(jí)若得不到及時(shí)響應(yīng)，造成計(jì)算機(jī)出錯(cuò)的嚴(yán)重性程度來定。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (4) IBM 370系統(tǒng)中斷優(yōu)先級(jí)由高到低的 順序是： 機(jī)器校驗(yàn)中斷 → 自愿性中斷 → 程序性中斷 → 外部中斷 → 輸入輸出中斷→ 重啟動(dòng)中斷。 中斷優(yōu)先級(jí)只表示中斷裝置響應(yīng)中斷 的次序，并不表示處理它的先后順序。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (5) 中斷的屏蔽 ?主機(jī)可允許或禁止某類中斷的響應(yīng)，如允許或禁止所有的 I/O中斷、外部中斷、及某些程序性中斷。 ?有些中斷是不能被禁止的，例如，計(jì)算機(jī)中的自愿性訪管中斷就不能被禁止。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (6) 多重中斷事件的處理 中斷正在進(jìn)行處理期間，這時(shí) CPU又響應(yīng)了新的中斷事件，于是暫時(shí)停止正在運(yùn)行的中斷處理程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行新的中斷處理程序，這就叫 多重中斷（又稱中斷嵌套） 。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (7) 對(duì)于多個(gè)中斷，可能是同一中斷類型的不同中斷源，也可能是不同類型的中斷。對(duì)于前者，一般由同一個(gè)中斷處理程序按預(yù)定的次序分別處理之； 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (8) 對(duì)于多個(gè)不同類型的中斷，區(qū)別不同情況作如下處理： ?禁止再發(fā)生中斷 運(yùn)行中斷處理程序時(shí)，對(duì)任何新產(chǎn)生的中斷不予理睬，這可以通過屏蔽某些中斷來實(shí)現(xiàn)。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (9) ?定義中斷優(yōu)先級(jí) 對(duì)必須處理且優(yōu)先級(jí)更高的中斷源，允許在運(yùn)行中斷例行程序時(shí)，可響應(yīng)這些中斷，系統(tǒng)負(fù)責(zé)保護(hù)被中斷的中斷處理例行程序的現(xiàn)場(chǎng)，再轉(zhuǎn)向處理新中斷的例行程序。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (10) ?響應(yīng)并進(jìn)行中斷處理 運(yùn)行中斷處理例行程序時(shí)，如果出現(xiàn)任何程序性中斷，一般情況下，表明這時(shí)中斷處理程序有錯(cuò)誤，應(yīng)立即響應(yīng)并進(jìn)行處理。 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷 (11) 中斷處理程序的 PSW中，應(yīng)屏蔽哪些中斷源，將由系統(tǒng)設(shè)計(jì)而定，需要考慮的情況有： 硬件中斷優(yōu)先級(jí)，應(yīng)用的需要，軟件處理所希望的優(yōu)先級(jí)，可能丟失的中斷源及其對(duì)系統(tǒng)的影響等。 ： Windows 2020/XP中斷處理 Windows 2020/XP中斷處理概述 (1) 中斷 主要由 I/O設(shè)備、處理器時(shí)鐘或定時(shí)器、可以啟用或禁用。中斷是異步事件，可能隨時(shí)發(fā)生，與處理器正在執(zhí)行的內(nèi)容無關(guān)。 異常 是同步事件，它是某一個(gè)特定指令執(zhí)行的結(jié)果。異常的例子是內(nèi)存訪問錯(cuò)誤、調(diào)試指令及被零除。內(nèi)核也將系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用視作異常。 Windows 2020/XP中斷處理 概述 (2) 硬件和軟件都可以產(chǎn)生中斷和異常，如總線出錯(cuò)異常由硬件造成，而被零除異常是由軟件引起的；同樣， I/O設(shè)備可產(chǎn)生中斷，而內(nèi)核自身也可以發(fā)出中斷。 Windows 2020/XP中斷處理 概述 (3) 陷阱 指處理意外事件的一種硬件機(jī)制，當(dāng)中斷或異常發(fā)生時(shí)，它能發(fā)現(xiàn)并俘獲正在執(zhí)行的線程，把它從用戶態(tài)切換到核心態(tài)，并將控制權(quán)交給內(nèi)核的陷阱處理程序。 Windows 2020/XP中斷處理 概述 (4) Windows陷阱調(diào)度 中斷服務(wù)例程 中斷服務(wù)例程 中斷服務(wù)例程 異常調(diào)度器 虛存管理器的 頁面管理器 中斷調(diào)度器 系統(tǒng)服務(wù)調(diào)度器 異常調(diào)度器 陷阱處理程序 異常幀 虛擬地 址異常 硬件異常 軟件異常 系統(tǒng)服 務(wù)調(diào)用 中斷 Windows 2020/XP中斷類型和優(yōu)先級(jí) (1) ? 中 斷 請(qǐng) 求 級(jí) IRQL （ Interrupt Request Level） ?內(nèi)核維護(hù)的 IRQL是可以移植的 ?IRQL將按照優(yōu)先級(jí)排列中斷 ， 并按照優(yōu)先級(jí)順序服務(wù)中斷 ， 較高優(yōu)先級(jí)中斷可以搶占較低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù) Windows 2020/XP中斷類型和優(yōu)先級(jí) (2) Windows中斷請(qǐng)求級(jí) 系統(tǒng)關(guān)閉 高 31 掉電 30 處理器內(nèi)的中斷 29 時(shí)鐘 28 配置文件 設(shè)備 n ……… 設(shè)備 1 Dispatch/DPC 2 APC 1 低 0 硬件中斷 軟件中斷 正常的線程執(zhí)行 Windows 2020/XP中斷類型和優(yōu)先級(jí) (3) Windows中斷屏蔽 高 掉電 處理器內(nèi)的中斷 時(shí)鐘 配置文件 設(shè)備 n ……… 設(shè)備 1 在處理器 A上 被屏蔽的中斷 Dispatch/DPC APC 低 IRQL=時(shí)鐘 處理器 A 在處理器 B上 被屏蔽的中斷 IRQL= Dispatch/DPC 處理器 B Windows 2020/XP硬件中斷處理 (1) ?中斷產(chǎn)生時(shí)，陷阱處理程序保存運(yùn)行程序的狀態(tài)，調(diào)用中斷調(diào)度程序。 ?中斷調(diào)度程序提高處理器的 IRQL到中斷源的級(jí)別，以便在中斷服務(wù)過程中屏蔽等于和低于當(dāng)前中斷源級(jí)別的其他中斷。 ?重新啟用中斷，以使高優(yōu)先級(jí)的中斷仍然能夠得到服務(wù)。 Windows 2020/XP硬件中斷處理 (2) ?Windows使用中斷分配表 IDT（ Interrupt Dispatch Table）來查找處理特定中斷的例程。 ?中斷源的 IRQL作為表的索引，表的入口指向中斷處理例程。 Windows 2020/XP硬件中斷處理 (3) Windows中斷服務(wù) 高 掉電 處理器間的中斷 時(shí)鐘 設(shè)備 n … … … 設(shè)備 1 ② 中斷調(diào)度程序接收 到中斷源的 IRQL， 用作查詢 IDT的索引 Dispatch/DPC APC 低 ① 有中斷產(chǎn)生 … … …