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什麽是中斷系統?

問題壹:什麽是中斷系統 中斷系統是計算機的重要組成部分。實時控制、故自動處理、計算機與外圍設備間的數據傳送往往采用中斷系統。中斷系統的應用大大提高了計算機效率。 不同的計算機其硬件結構和軟件指令是不完全相同的,因此,中斷系統也是不相同的。計算機的中斷系統能夠加強CPU對多任務事件的處理能力。中斷機制是現代計算機系統中的基礎設施之壹,它在系統中起著通信網絡作用,以協調系統對各種外部事件的響應和處理。中斷是實現多道程序設計的必要條件。 中斷是CPU對系統發生的某個事件作出的壹種反應。 引起中斷的事件稱為中斷源。中斷源向CPU提出處理的請求稱為中斷請求。發生中斷時被打斷程序的暫停點成為斷點。CPU暫停現行程序而轉為響應中斷請求的過程稱為中斷響應。處理中斷源的程序稱為中斷處理程序。CPU執行有關的中斷處理程序稱為中斷處理。而返回斷點的過程稱為中斷返回。中斷的實現實行軟件和硬件綜合完成,硬件部分叫做硬件裝置,軟件部分稱為軟件處理程序。

問題二:什麽是中斷系統調用? 中斷、異常和系統調用

所謂中斷是指CPU對系統發生的某個事件做出的壹種反應,CPU暫停正在執行的程序,保留現場後自動地轉去執行相應的處理程序,處理完該事件後再返回斷點繼續執行被“打斷”的程序。

中斷可分為三類,第壹類是由CPU外部引起的,稱作中斷,如I/O中斷、時鐘中斷、控制臺中斷等。第二類是來自CPU的內部事件或程序執行中的事件引起的過程,稱作異常,如由於CPU本身故障(電源電壓低於105V或頻率在47~63Hz之外)、程序故障(非法操作碼、地址越界、浮點溢出等)等引起的過程。

第三類由於在程序中使用了請求系統服務的系統調用而引發的過程,稱作“陷入”(trap,或者陷阱)。前兩類通常都稱作中斷,它們的產生往往是無意、被動的,而陷入是有意和主動的。

1.中斷處理

中斷處理壹般分為中斷響應和中斷處理兩個步驟。中斷響應由硬件實施,中斷處理主要由軟件實施。

(1)中斷響應

對中斷請求的整個處理過程是由硬件和軟件結合起來而形成的壹套中斷機構實施的。發生中斷時,CPU暫停執行當前的程序,而轉去處理中斷。這個由硬件對中斷請求作出反應的過程,稱為中斷響應。壹般說來,中斷響應順序執行下述三步動作:

◆中止當前程序的執行;

◆保存原程序的斷點信息(主要是程序計數器PC和程序狀態寄存器PS的內容);

◆從中斷控制器取出中斷向量,轉到相應的處理程序。

通常CPU在執行完壹條指令後,立即檢查有無中斷請求,如果有,則立即做出響應。

當發生中斷時,系統作出響應,不管它們是來自硬件(如來自時鐘或者外部設備)、程序性中斷(執行指令導致“軟件中斷”―Software Interrupts),或者來自意外事件(如訪問頁面不在內存)。

如果當前CPU的執行優先級低於中斷的優先級,那麽它就中止對當前程序下條指令的執行,接受該中斷,並提升處理機的執行級別(壹般與中斷優先級相同),以便在CPU處理當前中斷時,能屏蔽其它同級的或低級的中斷,然後保存斷點現場信息,通過取得的中斷向量轉到相應的中斷處理程序的入口。

(2)中斷處理

CPU從中斷控制器取得中斷向量,然後根據具體的中斷向量從中斷向量表IDT中找到相應的表項,該表項應是壹個中斷門。於是,CPU就根據中斷門的設置而到達了該通道的總服務程序的入口。

核心對中斷處理的順序主要由以下動作完成:

◆保存正在運行進程的各寄存器的內容,把它們放入核心棧的新幀面中。

◆確定“中斷源”或核查中斷發生,識別中斷的類型(如時鐘中斷或盤中斷)和中斷的設備號(如哪個磁盤引起的中斷)。系統接到中斷後,就從機器那裏得到壹個中斷號,它是檢索中斷向量表的位移。中斷向量因機器而異,但通常都包括相應中斷處理程序入口地址和中斷處理時處理機的狀態字。

◆核心調用中斷處理程序,對中斷進行處理。

◆中斷處理完成並返回。中斷處理程序執行完以後,核心便執行與機器相關的特定指令序列,恢復中斷時寄存器內容和執行核心棧退棧,進程回到用戶態。如果設置了重調度標誌,則在本進程返回到用戶態時做進程調度。

2.系統調用

在Unix/Linux系統中,系統調用像普通C函數調用那樣出現在C程序中。但是壹般的函數調用序列並不能把進程的狀態從用戶態變為核心態,而系統調用卻可以做到。

C語言編譯程序利用壹個預先確定的函數庫(壹般稱為C庫),其中有各系統調用的名字。C庫中的函數都專門使用壹條指令,把進程的運行狀態改為核心態。Linux的系統調用是通過中斷指令“INT 0x80”實現的。

每個系統調用都有惟壹的號碼,稱作系統調用號。所有的系統調用都......>>

問題三:系統中斷的定義 系統中斷,壹般是硬件中斷和軟件中斷的綜合,“中斷”是壹個計算機術語,意思跟我們的請求差不多,鼠標、鍵盤、板卡或者是壹些系統內核組件,要想為妳服務,都要向系統提出申請,然後等待操作系統的分配。如果沒有這個過程,妳什麽也幹不了。CPU占用高的原因就是,系統要保持“隨時”能為妳提供服務,就必須保證它的優先權力。所謂中斷是指CPU對系統發生的某個事件做出的壹種反應,CPU暫停正在執行的程序,保留現場後自動地轉去執行相應的處理程序,處理完該事件後再返回斷點繼續執行被“打斷”的程序。中斷可分為三類,第壹類是由CPU外部引起的,稱作中斷,如I/O中斷、時鐘中斷、控制臺中斷等。第二類是來自CPU的內部事件或程序執行中的事件引起的過程,稱作異常,如由於CPU本身故障(電源電壓低於105V或頻率在47~63Hz之外)、程序故障(非法操作碼、地址越界、浮點溢出等)等引起的過程。第三類由於在程序中使用了請求系統服務的系統調用而引發的過程,稱作“陷入”(trap,或者陷阱)。前兩類通常都稱作中斷,它們的產生往往是無意、被動的,而陷入是有意和主動的。

問題四:中斷系統的功能 當CPU響應某壹中斷時,若有優先權高的中斷源發出中斷請求,則CPU能中斷正在進行的中斷服務程序,並保留這個程序的斷點(類似於子程序嵌套),響應高級中斷,高級中斷處理結束以後,再繼續進行被中斷的中斷服務程序,這個過程稱為中斷嵌套。如果發出新的中斷請求的中斷源的優先權級別與正在處理的中斷源同級或更低時,CPU不會響應這個中斷請求,直至正在處理的中斷服務程序執行完以後才能去處理新的中斷請求。

問題五:什麽是中斷? 1、中斷定義

CPU在執行壹個程序時,對系統發生的某個事件(程序自身或外界的原因)作出的壹種反應:CPU暫停正在執行的程序,保留現場後自動轉去處理相應的事件,處理完該事件後,到適當的時候返回斷點,繼續完成被打斷的程序。(如有必要,被中斷的程序可以在後來某時間恢復,繼續執行。)

事件:如讀盤,盤有問題,無法讀,產生中斷,解決後,程序恢復,軟件錯誤也會中斷。特點:1) 中斷隨機的

2) 中斷是可恢復的

3) 中斷是自動進行處理的

2、中斷系統的有關概念

中斷由軟件(操作系統)、硬件協同完成,硬件機構稱中斷裝置。

中斷裝置:指發現中斷,響應中斷的硬件。

中斷處理程序是由軟件來完成的。

以上合稱中斷系統

中斷源:引起中斷發生的事件

中斷寄存器:硬件為每個中斷源設置寄存器,中斷發生時信息被記錄在寄存器中,以便分析處理(記錄中斷)

中斷字:中斷寄存器中的內容

程序狀態字:控制指令執行順序,並保留和指示與程序相關的系統狀態。

基本內容

程序基本狀態(指令地址,條件碼,目態/管態,等待計算)

中斷碼:保存程序執行時,當前發生的中斷事件,以便操作系統分析處理(設置中斷碼)

中斷屏蔽位

程序狀態字寄存器(CPU按照其內容執行)

系統堆棧:在內存開辟的壹塊區域用來臨時保存進程運行現場

問題六:計算機原理與應用 什麽是中斷系統實現的功能 4.1 指令系統的發展與性能要求

從計算機組成的的層次結構來說,計算機的指令有微指令、機器指令和宏指令等。機器指令則介於微指令與宏指令之間,通常簡稱為指令。每壹條指令可完成壹個獨立的算術運算或邏輯運算*作。

壹臺計算機中所有機器指令的 *** ,稱為這臺計算機的指令系統。

系統計算機: 是指基本指令系統相同、基本體系結構相同的壹系列計算機。

CISC:復雜指令系統計算機 RISC: 簡單指令系統計算機

壹個完善的指令系統應滿足四方面的要求:1、完備性 2、有效性 3、規整性 4、兼容性

高級語言與計算機的硬件結構及指令系統無關,匯編語言計算機的硬件結構和指令系統。不同的機器有不同的指令,所以用匯編語言編寫的程序不能在其他類型的機器上運行。

4.2 指令格式

機器指令是用機器字來表示的,表示壹條指令的機器字,就稱為指令,通常稱為指令。

指令格式,則是指令字用二進制代碼表示的結構形式,通常由*作碼字和地址字段組成。

指令的*作碼表示該指令應進行什麽性質的*作,組成*作友字段的位數壹般取決於計算機指令系統的規模,較大的指令系統就需要更多的位數來表示每條特定的指令。壹般說來,壹個包含n位的*作碼最多能夠表示2^n條指令。

根據壹條指令中有幾個*作數地址,可將指令分為:零地址指令、二地址指令、三地址指令。

從*作數安放的位置來說:分為SS、RS、SR、RR型指令。

壹個指令字中包含二進制的位數,稱為指令字長度。

機器字長是指計算機能直接處理的二進制數據的位數,它決定了計算機的運算精度。機器字長通常與主存單元的位數壹致,指令字長度等於機器字長度的指令,稱為單字長指令。指令字長度等於半個機器字長度的指令,稱為半字長指令。指令字長等於兩個機器字長度的指令,稱為雙字長指令。

指令*作碼通常有兩種編碼格式: 固定格式 ,適用大中型計算機 可變格式 ,適用於微型和小型計算機。

4.3 指令和數據的尋址方式

在這裏要區分指令和數據的尋址方式的區別。

指令尋址:指令尋址的方式有順序尋址和跳躍尋址。 順序尋址壹般為順序執行程序,而跳躍指令則是執行了轉移指令所致。

所謂*作數的尋址方式:就是形成*作數的有效地址的方法。

其有:隱含尋址、立即尋址、寄存器尋址、直接尋址、間接尋址、相對尋址方式、變址和基址尋址方式、復合尋址方式、塊尋址方式、段尋址方式。

下面就主要的幾個尋址方式做個說明。

間接尋址:是給存放*作數地址的存儲單元地址。

相對尋址:把程序計數器PC的內容加上指令格式中的形式地址D而形成*作數的有效地址。

變址尋址和基址尋址:兩者在指令格式上很類似。習慣上基址尋址中基值寄存器提供基準量而指令提供位移量。而變址尋址中變址寄存器提供修改量而指令提供基準量。

塊尋址方式經常用於輸入輸出指令中,以實現外存儲器或外圍設備同內存之間數據塊傳送,塊尋址方式在內存中還可用於數據塊搬家。

4.4 堆棧尋址

堆棧用在主存儲器和寄存器中。

串聯尋址:由寄存器中給出。

堆棧原則:先進後出、後進先出。

堆棧*作:

入棧*作: 先進入,後修改計數器。

出棧*作:先修改計數器,後跳出堆棧。

五章 中央處理器

5.1 中央處理器的功能和組成

CPU的四個功能: 指令控制 、 *作控制 、 時間控制 、 數據加工。

中央處理器由兩個主要部分組成: 控制器和運算器。

控制器功能有:1、從內存中取出壹條指令,並指出下壹條指令在內存......>>

問題七:中斷系統的功能? 5分 中斷技術是十分重要而復雜的技術,由計算機的軟硬件***同完成,稱之為中斷系統。80486系統中的中斷技術由CPU的中斷管理機制、可編程中斷控制器8259A和中斷處理程序***同實現。壹個完整的中斷系統應具備如下功能。

① 設置中斷源:中斷源是系統中允許請求中斷的事件。設置中斷源就是確定中斷源的中斷請求方式。

② 中斷源識別:當中斷源有請求時,CPU能夠正確地判別中斷源,並能夠轉去執行相應的中斷服務子程序。

③ 中斷源判優:當有多個中斷源同時請求中斷時,系統能夠自動地進行中斷優先權判斷,優先權最高的中斷請求將優先得到CPU的響應和處理。

④ 中斷處理與返回:能自動地在中斷服務子程序與主程序之間進行跳轉,並對斷點進行保護。

問題八:什麽是中斷?簡述中斷處理過程 中斷就是執行中斷服務程序,這是中斷系統的核心。不同計算機系統的中斷處理過程各具特色,但對多數計算機而言,其中中斷服務程序的流程如下。

中斷處理過程基本上由3部分組成,第壹部分為準備部分,其基本功能是保護現場,對於非向量中斷方式則需要確定中斷源,最後開放中斷,允許更高級的中斷請求打斷低級的中斷服務程序;第二部分為處理部分,即真正執行具體的為某個中斷源服務的中斷服務程序;第三部分為結尾部分,首先要關中斷,以防止在恢復現場過程中被新的中斷請求打斷,接著恢復現場,然後開放中斷,以便返回原來的程序後可響應其他的中斷請求。中斷服務程序的最後壹條指令壹定是中斷返回指令。

問題九:單片機的中斷系統是什麽?求詳細的回答,謝謝 中斷裝置和中斷處理程序統稱為中斷系統。

中斷系統是計算機的重要組成部分。實時控制、故障自動處理、計算機與外圍設備間的數據傳送往往采用中斷系統。中斷系統的應用大大提高了計算機效率。

不同的計算機其硬件結構和軟件指令是不完全相同的,因此,中斷系統也是不相同的。計算機的中斷系統能夠加強CPU對多任務事件的處理能力。中斷機制是現代計算機系統中的基礎設施之壹,它在系統中起著通信網絡作用,以協調系統對各種外部事件的響應和處理。中斷是實現多道程序設計的必要條件。 中斷是CPU對系統發生的某個事件作出的壹種反應。 引起中斷的事件稱為中斷源。中斷源向CPU提出處理的請求稱為中斷請求。發生中斷時被打斷程序的暫停點成為斷點。CPU暫停現行程序而轉為響應中斷請求的過程稱為中斷響應。處理中斷源的程序稱為中斷處理程序。CPU執行有關的中斷處理程序稱為中斷處理。而返回斷點的過程稱為中斷返回。中斷的實現實行軟件和硬件綜合完成,硬件部分叫做硬件裝置,軟件部分成為軟件處理程序。

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