組成原理考前輔導(dǎo)筆記--北京郵電大學(xué)-e-資料下載頁(yè)
2025-01-18 21:16本頁(yè)面
【正文】 斷結(jié)構(gòu) ， 它要求 CPU在執(zhí)行完當(dāng)前指令時(shí)轉(zhuǎn)而對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行服務(wù) .現(xiàn)假設(shè)： TDC為查詢鏈中每個(gè)設(shè)備的延遲時(shí)間 ， TA,TB,TC分別為設(shè)備 A,B,C的中斷服務(wù)程序所需的執(zhí)行時(shí)間 ， TS,TR為保存現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)所需時(shí)間 .試問(wèn)：就這個(gè)中斷請(qǐng)求環(huán)境來(lái)說(shuō) ， 該系統(tǒng)在什么情況下達(dá)到中斷飽和 ？ 注意： “ 中斷允許 ” 機(jī)構(gòu)在確認(rèn)一個(gè)新中斷之前 ， 先要讓即將被中斷的程序的一條指令一定要執(zhí)行完畢 ， 設(shè)主存工作周期為 TM。 分 析 題 解：假設(shè)執(zhí)行一條指令的時(shí)間也為 TM 則中斷處理過(guò)程和各個(gè)時(shí)間段如圖所示 當(dāng)三個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí) ， 依次分別處理設(shè)備 C,B,A的時(shí)間如下： tC = 2TM + TDC + TS + TC + TR tB = 2TM + 2TDC + TS + TB + TR tA = 2TM + 3TDC + TS + TA + TR 處理三個(gè)設(shè)備所需的總時(shí)間為 T = tC + tB + tA 因此達(dá)到中斷飽和的最小時(shí)間為 T,即中斷極限頻率為 f = 1/T. 分 析 題 分 析 題 ? 如圖所示的系統(tǒng)中斷結(jié)構(gòu)是采用單級(jí)中斷結(jié)構(gòu) ， 它要求 CPU在執(zhí)行完當(dāng)前指令時(shí)中轉(zhuǎn)而對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行服務(wù) ， 如果此時(shí)真的有中斷的話 ，CPU就向外部設(shè)備系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)肯定 (INTA)信息 ， 一個(gè)設(shè)備如果要捕獲 ACK脈沖 ， 它就必須發(fā)出中斷請(qǐng)求 。 現(xiàn)假設(shè)： TDC 為查詢鏈中每個(gè)設(shè)備的延遲時(shí)間 TA,TB,TC分別為設(shè)備 A,B,C的服務(wù)程序所需的執(zhí)行時(shí)間 TS,TR為保存現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)所需的時(shí)間 分 析 題 ? 試問(wèn)：假設(shè)現(xiàn)有采用多級(jí)優(yōu)先中斷結(jié)構(gòu)，設(shè)備 A連接于最高優(yōu)先級(jí)，設(shè)備 B次之，設(shè)備 C又次之。這種結(jié)構(gòu)在什么情況下達(dá)到飽和？ 解：假設(shè)現(xiàn)在采用多級(jí)優(yōu)先中斷結(jié)構(gòu)，則分別處理三個(gè)設(shè)備的時(shí)間是： tA = 2TM + TDC + Ts + TA + TR tB = 2TM + TDC + Ts + TB + TR tC = 2TM + TDC + Ts + TC + TR 達(dá)到飽和的時(shí)間為： T = tA + tB + tC 中斷極限頻率為 f = 1/T 分 析 題 ? 參見下圖的一個(gè)二維系統(tǒng) ， 請(qǐng)問(wèn)： （ 1） 在中斷情況下 ， CPU和設(shè)備的優(yōu)先級(jí)如何考慮 ？ 請(qǐng)按降序排列各設(shè)備的中斷優(yōu)先級(jí) （ 2） 若 CPU現(xiàn)執(zhí)行設(shè)備 B的中斷服務(wù)程序 ， IM2， IM1， IM0的狀態(tài)是什么 ？ 若 CPU執(zhí)行設(shè)備 D的中斷服務(wù)程序 ， IM2， IM1， IM0的狀態(tài)又什么 ？ （ 3） 每一級(jí)的 IM能否對(duì)某個(gè)優(yōu)先級(jí)的個(gè)別設(shè)備單獨(dú)進(jìn)行屏蔽 ？ 若不能 ，采取什么方法可達(dá)到目的 ？ （ 4） 若設(shè)備 C一提出中斷請(qǐng)求 ， CPU立即進(jìn)行響應(yīng) ， 如何調(diào)整才能滿足此要求 ？ 分 析 題 分 析 題 ? 解： （ 1） 在中斷情況下 ， CPU的優(yōu)先級(jí)最低 ， 各設(shè)備優(yōu)先次序是： A—B—C—D—E—F—G—H—I—CPU （ 2） 執(zhí)行設(shè)備 B的中斷服務(wù)程序時(shí) IM2IM1IM0=111；執(zhí)行設(shè)備 D的中斷 服務(wù)程序時(shí) IM2IM1IM0=011 （ 3） 每一級(jí)的 IM標(biāo)志不能對(duì)某優(yōu)先級(jí)的個(gè)別設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)屏蔽 。 可將接口中的 EI（ 中斷允許 ） 標(biāo)志清 “ 0”， 它禁止設(shè)備發(fā)出中斷請(qǐng)求 。 （ 4） 要使 C的中斷請(qǐng)求及時(shí)得到響應(yīng) ， 可將 C從第二級(jí)取出 ， 單獨(dú)放在第三級(jí)上 ， 使第三級(jí)的優(yōu)先級(jí)最高 ， 即令 IM2=0即可 。 分 析 題 ? 畫圖說(shuō)明 Pentium機(jī)在實(shí)模式下進(jìn)入中斷服務(wù)子程序的過(guò)程 。 ? 解： 實(shí)模式中斷向量表 IVT位于內(nèi)存地址 0開始的 1KB空間 。 實(shí)模式是 16位尋址 ， 中斷服務(wù)子程序入口地址 （ 段：偏移量 ） 的段寄存器和段內(nèi)偏移量各為 16位 。 它們直接登記在 IVT表中 ， 每個(gè)中斷向量號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷服務(wù)子程序入口地址 。 每個(gè)入口地址占 4字節(jié) 。 256個(gè)中斷向量號(hào)共占1KB。 CPU取得向量號(hào)后自動(dòng)乘以 4， 作為訪問(wèn) IVT的偏移 ， 讀取 IVT響應(yīng)表項(xiàng) ， 將段地址和偏移量設(shè)置到 CS和 IP寄存器 ， 從而進(jìn)入響應(yīng)的中斷服務(wù)子程序 。 中斷過(guò)程如圖所示 : 分 析 題 中斷向量號(hào)7 0 I V T CS 4 0000 0 基地址 偏 代碼段 段值 24 移 段：偏移 I P 中斷服務(wù)子程序 003F F 物理地址
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