第八章 中断和中断

微型计算机原理与接口技术（第4版）___题解及实验指导这份大纲旨在为《微型计算机原理与接口技术（第4版）吴宁题解及实验指导》给出一个概览，请参考以下内容。

概述介绍微型计算机原理与接口技术的基本概念引言微型计算机的发展和应用阐述微型计算机系统的组成和层次结构计算机硬件描述计算机硬件的基本组成包括中央处理器、存储器和输入输出设备讨论硬件的功能和特点计算机软件介绍计算机软件的概念和分类强调操作系统的作用和功能讨论软件的开发和应用微型计算机接口研究计算机与外部设备之间的连接和通信介绍接口的原理和技术分析接口的设计和实现实验指导实验准备介绍进行实验所需的基本准备工作包括实验器材、软件环境和实验原理的研究实验内容提供各章节相关实验的具体内容和步骤引导学生逐步完成实验任务强调实验中的关键点和注意事项实验总结总结每个实验的目的和结果分析实验过程中遇到的问题和解决方法提供实验的评价和改进建议通过这份《微型计算机原理与接口技术（第4版）吴宁题解及实验指导》大纲，学生可以了解该教材的内容和结构，对于研究和实验有一个整体的认识和预期。

本章介绍微型计算机原理与接口技术的基本概念和背景。

首先，讲解了计算机系统的组成和发展历程，帮助读者了解计算机系统的基本结构和演化过程。

其次，介绍了微型计算机的特点和分类。

通过本章的研究，读者能够建立起对微型计算机原理与接口技术的整体认识和理解。

本章将深入探讨微型计算机的结构和各个功能部件的作用。

首先，介绍了微型计算机的总线结构和数据流动方式，帮助读者了解信息在计算机系统中的传输过程。

然后，讨论了微型计算机的存储器层次结构和主要存储器的特点。

随后，讲解了微型计算机的中央处理器（CPU）的功能和内部结构。

最后，介绍了微型计算机的输入输出系统，包括输入设备和输出设备的种类和原理。

通过本章的研究，读者能够全面了解微型计算机的内部结构和各个功能部件的作用。

本章重点介绍微型计算机的编程技术，包括指令系统和汇编语言编程。

第八章习题参考答案8.1 什么是中断？采用中断技术有哪些好处？答：中断是指由CPU内／外部事件引起或由程序的预先安排，使CPU中断正在运行的正常程序（主程序），而转到为该内部／外部事件或预先安排的事件服务程序，待服务完毕，再返回被暂时中断的正常程序处继续执行正常程序的过程。

采用中断技术，可以使计算机方便地实现如下一些操作：（1）分时操作。

有了中断系统，CPU可以命令多个外部设备同时工作，CPU分时控制这些外设，大大提高了CPU的吞吐率。

（2）实现实时处理。

当计算机用于实时控制，系统要求计算机为它服务的时间是随机的，而中断系统中这种请求--响应模式正好迎合了实时系统的需求。

（3）故障处理。

计算机在运行过程中，往往会出现一些故障，如电源掉电、存储出错、运算溢出等。

有了中断系统，当出现上述情况时，CPU可以随时转去执行故障处理程序，自行处理故障而不必停机。

随着微型计算机的发展，中断系统不断增加新的功能，中断系统甚至可以实现计算机系统中软硬件资源的自动管理。

8.2 什么叫中断系统？它具备哪些功能？答：把能够实现中断全部功能的软件、硬件的总称称为中断系统。

不同计算机的中断系统，其具体实现可能不尽一样，但中断系统的基本功能是相同的。

中断系统的基本功能如下：1．能实现中断响应、中断处理（服务）、中断返回和中断屏蔽。

这是中断系统最基本的功能。

2．能实现中断优先级排队（管理）。

即当有多个中断源同时申请中断时，CPU如何能够优先响应最紧急的中断申请。

3．能实现中断嵌套。

即当CPU正在为优先级较低的中断源服务时，具有较高优先级的中断源提出中断申请，此时中断系统应当允许较高优先级的中断源中断较低优先级的中断源，待较高优先级的中断处理完成后，再接着处理较低优先级的中断，这种中断服务程序再被中断的过程称为中断嵌套。

8.3 何谓非屏蔽中断和可屏蔽中断？答：非屏蔽中断是指用户不能用软件屏蔽的中断。

它是通过8086的NMI引脚进入。

408中计算机组成原理选择题各章节分408中计算机组成原理是一门重要的课程，它涵盖了计算机组成原理的各个方面。

在这门课程中，选择题是一种常见的考试形式，它能够帮助学生巩固知识，提高解题能力。

下面将对408中计算机组成原理选择题的各章节进行分析。

第一章：计算机系统概述。

这一章主要介绍了计算机系统的基本概念和组成部分。

选择题主要涉及计算机的发展历程、计算机的基本组成和计算机的性能指标等内容。

第二章：数据的表示和运算。

这一章主要介绍了计算机中数据的表示方式和运算方法。

选择题主要涉及二进制数的表示和转换、定点数和浮点数的表示和运算等内容。

第三章：存储器。

这一章主要介绍了计算机中的存储器的种类和组织方式。

选择题主要涉及存储器的层次结构、存储器的访问方式和存储器的容量等内容。

第四章：指令系统。

这一章主要介绍了计算机中的指令系统的设计和实现。

选择题主要涉及指令的格式和编码、指令的执行过程和指令的寻址方式等内容。

第五章：中央处理器。

这一章主要介绍了计算机中的中央处理器的结构和功能。

选择题主要涉及中央处理器的组成和工作原理、中央处理器的时序控制和数据通路设计等内容。

第六章：总线。

这一章主要介绍了计算机中的总线的种类和工作原理。

选择题主要涉及总线的分类和特点、总线的传输方式和总线的控制方式等内容。

第七章：输入输出系统。

这一章主要介绍了计算机中的输入输出系统的组成和工作原理。

选择题主要涉及输入输出设备的分类和特点、输入输出接口的设计和输入输出控制方式等内容。

第八章：中断和异常处理。

这一章主要介绍了计算机中的中断和异常处理的机制和方法。

选择题主要涉及中断的分类和处理过程、异常的产生和处理方式等内容。

通过对408中计算机组成原理选择题的各章节进行分析，我们可以看出，这门课程的内容非常丰富，涵盖了计算机组成原理的各个方面。

选择题能够帮助学生巩固知识，提高解题能力。

因此，学生在学习这门课程时，应该注重理论知识的学习，同时也要多做选择题，加强对知识的理解和应用能力。

第一章引论1操作系统：操作系统是管理和控制计算机系统内各种硬件和软件资源，有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

2管态：当执行操作系统程序时，处理机所处的状态3目态：当执行普通用户程序时，处理机所处的状态。

4多道程序设计：在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替的执行。

这些作业共享CPU和系统中的其他资源。

5并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。

它是宏观上的概念。

6并行：是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。

7吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。

8分时：就是对时间的共享。

在分时系统中，分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。

9实时：表示“及时”或“既时”。

10系统调用：是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。

每一个子功能称作一条系统调用命令。

它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。

11特权指令：指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使用。

12命令解释程序：其主要功能是接收用户输入的命令，然后予以解释并且执行。

13脱机I/O：是指输入/输出工作不受主机直接控制，而由卫星机专门负责完成I/O，主机专门完成快速计算任务，从而二者可以并行操作。

14联机I/O：是指作业的输入、调入内存及结果输出都在CPU直接控制下进行。

15资源共享：是指计算机系统中的资源被多个进程所功用。

例如，多个进程同时占用内存，从而对内存共享；它们并发执行时对CPU进行共享；各个进程在执行过程中提出对文件的读写请求，从而对磁盘进行共享等等。

第二章进程和线程1顺序性：是指顺序程序所规定的每个动作都在上个动作结束后才开始的特性。

2封闭性：是指只有程序本身的动作才能改变程序的运行环境。

3可再现性：是指程序的执行结果与程序运行的速度无关。

第八章中断控制器8259A1. 8259A的初始化命令字和操作命令字在设置上有什么不同？答：初始化命令字：是在计算机系统启动时，由初始化程序设置的，且一旦设定，一般在系统工作过程中就不再改变。

操作命令字：是由应用程序设定的，用来对中断处理过程作动态控制。

在系统运行过程中，可被多次设置。

2. 8259A中的中断屏蔽寄存器（IMR）与8086的中断允许标志（IF）有何差别？在中断响应过程中，它们是怎样配合工作的？答：差别有三：差别1——IMR中的某位为1时，说明对应此位的中断请求当前是受到屏蔽的；而IF位为0时，说明可屏蔽中断请求是受到屏蔽的。

差别2——IMR可以屏蔽部分中断请求；而IF为0时，屏蔽的是所有可屏蔽中断请求。

差别3——IMR是8259A中的一个8位寄存器；而IF是CPU中16位标志寄存器中的1位控制标志。

配合：只有当IMR中的某位为0且IF=1时，CPU才有可能响应对应此位的中断请求。

具体过程是：由中断请求寄存器（IRR）接收外部的中断请求并锁存中断请求，IMR中的对应位决定是否让这些请求通过。

如果IMR的对应位为1，则说明此中断当前受到屏蔽，即对它进行了封锁，而不让其进入优先级裁决器（PR）；如果IMR的对应位为0，则PR把新进入的中断请求与当前服务寄存器（ISR）中指示的当前正在处理的中断作比较，若判断出新进入的中断请求具有足够高的优先级，则PR通过相应的逻辑电路使8259A的INT端为1，从而向CPU发出一个中断请求；如果此时CPU的IF=1，则CPU执行完当前指令后，就会响应该中断请求；否则，若IF=0，则CPU不予响应。

3. 8259A的全嵌套工作方式与特殊全嵌套工作方式有何不同？答：工作在全嵌套方式下，当处理某一级中断时，只有当优先级更高的中断请求到来，才会实施中断嵌套。

当同级中断请求到来时，不会给予响应；而工作在特殊全嵌套方式下，当处理某一级中断时，若有同级的中断请求到来，也会给予响应，从而实现对同级中断请求的特殊嵌套。

鲁滨逊漂流记第八章的好词好句好段全文共1篇示例，供读者参考好词摘抄：惊魂甫定怡然自得中庸克己妒火攻心心烦意乱郑重其事归心顿消闻所未闻油然升起难以抑制日趋淡薄九霄云外正直无私付诸实施满身黑斑冻饿之虞千里迢迢举目无亲悔恨不已仔细倾听逐浪飘流狂喜极悲大喜过望孤立无援搁浅、兜底、吞噬、烟搁浅、兜底、吞噬、烟波弥漫、泅水、山坳、恭顺、忏悔日晒雨淋夺眶而出好句摘抄：1、我感到自己前景暗淡。

因为，我被凶猛的风暴刮到这荒岛上，远离原定的航线，远离人类正常的贸易航线有数百海里之遥。

我想，这完全是出于天意，让我孤苦伶仃，在凄凉中了却余生了。

想到这些，我眼泪不禁夺眶而出。

有时我不禁犯疑，苍天为什么要这样作践自己所创造的生灵，害得他如此不幸，如此孤立无援，又如此沮丧寂寞呢!在这样的环境中，有什么理由要我们认为生活于我们是一种恩赐呢?2、我按上述条件去寻找一个合适的地点，发现在一个小山坡旁，有一片平地。

小山靠平地的一边又陡又直，像一堵墙，不论人或野兽都无法从上面下来袭击我。

在山岩上，有一块凹进去的地方，看上去好像是一个山洞的进口，但实际上里面并没有山洞。

3、事后想起来，我父亲最后这几句话，成了我后来遭遇的预言;当然我相信我父亲自己当时未必意识到有这种先见之明。

我注意到，当我父亲说这些话的时候，老泪纵横，尤其是他讲到我大哥陈尸战场，讲到我将来呼援无门而后悔时，更是悲不自胜，不得不中断了他的谈话。

最后，他对我说，他忧心如焚，话也说不下去了。

4、然后，我用从船上截下来的那些缆索，沿着半圆形，一层一层地堆放在两排木桩之间，一直堆到顶上，再用一些两英尺半高的木桩插进去支撑住缆索，仿佛柱子上的横茶。

这个篱笆十分结实牢固，不管是人还是野兽，都无法冲进来或攀越篱笆爬进来。

这项工程，花了我不少时间和劳力，尤其是我得从树林里砍下粗枝做木桩，再运到草地上，又一一把它们打入泥土，这工作尤其费力费时。

5、前面我已描述过自己的住所。

那是一个搭在山岩下的帐篷，四周用木桩和缆索做成坚固的木栅环绕着。

CSAPP第⼋章CSAPP第⼋章参考8.1异常异常是异常控制流的⼀种形式，⼀部分由硬件实现，⼀部分由操作系统实现a transfer of control to the OS kernel in responseto some event异常（exception）控制流的突变，⽤来响应处理器状态的某些变化。

事件（event）状态变化事件可能与当前执⾏指令有关存储器缺页，算数溢出除0也可能与当前执⾏指令⽆关I/O请求定时器产⽣信号通过异常表（exception table）的跳转表，进⾏间接过程调⽤（异常），到专门设计处理这种事件的操作系统⼦程序（异常处理程序（exception handler)异常处理程序在执⾏结束后，会发⽣以下三种情况之⼀：1. 返回应⽤程序当前指令Icurr2. 返回应⽤程序的下⼀条指令Inext3. 异常处理程序终⽌被中断的应⽤程序8.1.1 异常处理系统启动时，操作系统分配和初始化⼀张称为异常表的跳转表。

条⽬k包含异常k的处理程序的地址。

异常表的起始地址放在叫异常表基址寄存器的特殊CPU寄存器中。

异常类似过程调⽤，不过有以下不同过程调⽤，跳转到处理程序前，处理器将返回地址压⼊栈中。

对于异常，返回地址是当前，或下⼀跳指令。

处理器会把额外的处理器状态压⼊栈中。

如果控制⼀个⽤户程序到内核，那么所有这些项⽬会被压⼊内核栈中，⽽是⽤户栈。

异常处理程序运⾏在内核模式下，这意味他们对所有系统资源有完整访问权限。

8.1.2 异常的类别同步 synchronous 当⼀个⽅法被调⽤时，调⽤者需等待该⽅法执⾏完毕返回才能继续执⾏异步 asynchronous 当⼀个⽅法被调⽤时，⽴即返回，并获取⼀个线程执⾏该⽅法内部的业务，调⽤者不⽤等待该⽅法执⾏完毕1.中断中断异步发⽣，来⾃处理器外部的I/O设备的信号的结果硬件中断不是由任何⼀条专门的指令造成，从⼀定意义上时异步的。