北方工業(yè)大學計算機操作系統(tǒng)第15講--設備管理(編輯修改稿)
2025-02-09 22:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 定的區(qū)域 ? 若數(shù)據(jù)傳送結(jié)束，則向 CPU發(fā)出中斷請求。 CPU收到中斷信號后轉(zhuǎn)中斷處理程序，喚醒等待輸入完成的進程，并返回被中斷程序 19 System BusProcessorI/O BusI/OControllerI/OControllerI/OControllerI/OControllerMemoryChannelProcessor20 通道指令 ? 通道指令一般包括：內(nèi)存地址（數(shù)據(jù)）、傳送方向、數(shù)據(jù)長度、 I/O設備的地址信息、特征信息。 ? 通道指令在進程要求數(shù)據(jù)時由系統(tǒng)自動生成。 ? Wirte 0 0 250 1850（ 寫 /通道指令未結(jié)束 /記錄未結(jié)束 /250個單元 /內(nèi)存地址 1850） ? Write 1 1 250 780 （ 寫 /通道指令結(jié)束 /記錄結(jié)束 /250個單元 /內(nèi)存地址 780） 21 通道方式的特點 ? 設備與內(nèi)存直接交換數(shù)據(jù)。 ? 數(shù)據(jù)的傳送方向、內(nèi)存地址、長度等是由通道來控制的。 DMA中這些是由 CPU控制的。 ? 一個通道可以控制多臺設備與內(nèi)存進行數(shù)據(jù)交換。 DMA方式每臺設備至少一個 DMA控制器。 ? 一個通道可以以分時方式同時執(zhí)行幾個通道指令。 22 中斷技術 ? 中斷的基本思想 ? 中斷的分類與優(yōu)先級 ? 軟中斷 ? 中斷處理過程 23 中斷的基本思想 ? 定義：中斷是指計算機在執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或預期的急需處理事件，使得 CPU暫時中斷當前的進程而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應的事件處理程序，待處理完成后又返回原來被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進程執(zhí)行的過程。 ? 中斷源：引起發(fā)生中斷的事件叫做中斷源。 ? 中斷請求：中斷源向 CPU發(fā)送的中斷信號叫做中斷請求。 ? 中斷響應： CPU收到中斷請求后轉(zhuǎn)相應的事件處理程序稱為中斷響應。 24 中斷的基本思想 ? 禁止中斷（關中斷）：由于處理機狀態(tài)字 PSW的中斷允許位可能被清除，導致 CPU不響應中斷，直到PSW的中斷許可位被重新設置，即開中斷。開中斷和關中斷都是為保障程序執(zhí)行的原子性。 ? 中斷請求、關中斷、開中斷都是由硬件實現(xiàn)的。 ? 中斷屏蔽：中斷請求產(chǎn)生之后，系統(tǒng)用軟件方式有選擇地封鎖部分中斷，而允許其他中斷仍然能夠得到響應。有些中斷是不可屏蔽的，它們具有最高的中斷響應級別。 25 中斷的分類與優(yōu)先級 ? 根據(jù)中斷源產(chǎn)生的條件，可把中斷分為內(nèi)部中斷和外部中斷： ? 內(nèi)部中斷：來自處理機和內(nèi)存的中斷。內(nèi)中斷也叫做陷阱（ trap）。包括程序運算引起的各種錯誤，例如：數(shù)據(jù)格式錯、非法指令等。 ? 外部中斷：除了內(nèi)部中斷之外，其他來自外部的中斷都是外中斷。例如： I/O設備發(fā)出的 I/O中斷、外部信號中斷等。 ? 中斷和陷入按輕重緩急分為不同的優(yōu)先級。 ? CPU的 PSW中也設有優(yōu)先級。如果中斷源的優(yōu)先級高于PSW則處理機響應該中斷；反之，屏蔽請求。 ? 中斷源的優(yōu)先級是固定的，處理機的優(yōu)先級則根據(jù)執(zhí)行情況由系統(tǒng)程序動態(tài)設定。 26 中斷和陷入的區(qū)別 ? 陷阱通常由處理機正在執(zhí)行的指令引起，而中斷是由與現(xiàn)行指令無關的中斷引起的。 ? 陷入處理程序提供的服務是為當前進程的，而中斷處理程序提供的服務則不是為當前進程的。 ? CPU在執(zhí)行完一條指令后，下一條指令開始之前響應中斷，而中斷執(zhí)行過程中又可以響應陷阱。 ? 有的系統(tǒng)將中斷處理程序在系統(tǒng)上下文上運行，而陷入在用戶的上下文上運行。 27 軟中斷 ? 定義：通訊進程之間
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