第2章中断技术
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第二章
一、思考题
1.什么是PSW,它有何作用?
psw:操作系统将程序运行时的一组动态信息会聚在一起,称为程序的状态字
作用:实现程序状态的保护和恢复
3.为什么要把机器指令分成特权指令和非特权指令?
应用程序在执行有关资源管理的机制指令时易于导致系统混乱,造成系统或用户信息被破坏,因此在多道程序设计环境中,从资源管理和控制程序执行的角度出发,必须把指令系统中的指令分成这两类。
4.试分别从中断事件的性质、来源和实现角度对其进行分类
从中断事件的性质和激活的手段来说,可以分成两类:
(1)强迫性中断事件强迫性中断事件不是正在运行的程序所期待的,而是由于某种事故或外部请求信息所引起的,分为:
机器故障中断事件。
程序性中断事件。
外部中断事件。
输入输出中断事件。
(2)自愿性中断事件自愿性中断事件是正在运行的程序所期待的事件。
按事件来源和实现手段分类:
(1)硬中断;硬中断分为外中断(中断、异步中断)和内中断(异常、同步中断);
(2)软中断;软中断分为信号和软件中断。
9.什么是系统调用?试述API、库函数及系统调用间的关系。叙述系统调用执行流程。
由操作系统实现的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface,API)。系统调用是一种API,是应用程序同系统之间的接口。
库函数是语言本身的一部分,可以调用多个系统调用;系统调用(函数)是内核提供给应用程序的接口,属于系统的一部分,可以认为是某种内核的库函数;操作系统API是有系统调用(函数)的集合(也就是将许多的系统调用封装在了一起)。
一是编写系统调用服务例程;二是设计系统调用入口地址表,每个入口地址都指向一个系统调用的服务例程,有的还包括系统调用自带的参数个数;三是陷阱处理机制,需要开辟现场保护区,以保存发生系统调用时应用程序的处理器现场。应用程序执行系统调用,产生中断指向内核态,进入陷阱处理程序,它将按功能查询入口地址表,并转至对应服务例程执行,完成后退出中断,返回应用程序断点继续运行。
1、 进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
在程序并发执行时已不再具有封闭性,而且产生了许多新的特性和新的活动规律。程序这一静态概念已不足以描述程序的并发执行的特性。为了适应这一新情况,引入了一个能反应程序并行执行特点的新概念——进程(process)。有的系统也称为任务(task)。
2、进程:是程序的一次执行,是动态概念;一个进程可以同时包括多个程序;进程是暂时的,是动态地产生和消亡的。
程序:是一组有序的静态指令,是静态概念;一个程序可以是多个进程的一部分;程序可以作为资料长期保存。
3、 能够看到。进程控制块PCB表示进程的存在。为进程的实体为:程序部分描述了进程所要完成的功能,它通常可以由若干个进程所共享。 数据部分包括程序运行时所需要的数据和工作区,它通常是各个进程专有的。
4、 可再现性:程序重复执行时,必将获得相同的结果。即对于程序A来说,第一次运行得
到一结果,第二次运行时若中间有停顿,但最后的结果必将与第一次一样。
封闭性:程序一旦开始运行,其计算结果和系统内资源的状态不受外界因素的影响。
5、1)运行状态:进程正占用CPU,其程序正在CPU上执行。
处于这种状态的进程的个数不能大于CPU的数目。在单CPU机制中,任何时刻处于运行状态的进程至多是一个。
2)就绪状态:进程已具备除CPU以外的一切运行条件,只要一分得CPU马上就可以运行(万事具备,只欠东风)。在操作系统中,处于就绪状态的进程数目可以是多个。为了便于管理,系统要将这多个处于就绪状态的进程组成队列,此队列称为就绪队列。
3)封锁状态:进程因等待某一事件的到来而暂时不能运行的状态。此时,即使将CPU分配给它,也不能运行,故也称为不可运行状态或挂起状态。系统中处于这种状态的进程可以是多个。同样,为了便于管理,系统要将它们组成队列,称为封锁队列。封锁队列可以是一个,也可以按封锁原因形成多个封锁队列。
第5章 中断技术
一、单项选择题
1.用3片8259A级联,最多可管理的中断数是( )。
(A)24级 (B)22级 (C)23级 (D)21级
2.CPU响应INTR和NMI中断时,相同的必要条件是( )。
(A)当前指令执行结束 (B)允许中断 (C)当前访问内存结束 (D)总线空闲
3.通常,中断服务程序中的一条STI指令目的是( )。
(A)允许低一级中断产生 (B)开放所有可屏蔽中断 (C)允许同级中断产生 (D)允许高一级中断产生
4.特殊屏蔽方式要解决的主要问题是( )。
(A)屏蔽所有中断 (B)设置最低优先级 (C)开放低级中断 (D)响应同级中断
5.对可编程接口芯片进行读/写操作的必要条件是( ).
(A)RD=0 (B)WR=0 (C)RD=0或WR=0 (D)CS=0
6.用两只中断控制器8259A级联后,CPU的可屏蔽硬中断可扩大到( )。
(A) 64级 (B) 32级 (C) 16级 (D) 15级
7.在PC机中,启动硬中断服务程序执行的是( )。
(A) 主程序中安排的中断指令 (B) 中断控制器发出的中断请求信号
(C) 主程序中安排的转移指令 (D) 主程序中安排的调用指令
8.如果有多个中断请求同时发生,系统将根据它们的优先级高低,响应优先级最高的中断请求,若要调整响应顺序,则应使用( )。
(A) 中断嵌套 (B) 中断响应 (C) 中断屏蔽 (D) 中断向量
9.当系统发生某个事件时,CPU暂停现行程序的执行转去执行相应程序的过程,称为( )。
(A)中断请求 (B) 中断响应 (C) 中断嵌套 (D) 中断屏蔽
《单片机原理与接口技术》教学大纲
课程名称:单片机原理与接口技术Fundamentals of Mono-Chip b Computers and
Interface Technology
课程编号:202020
课程类型:专业主干课
学时/学分: 32/2
适用专业:电子信息工程
一、前言
(一)课程性质
本课程是计算机科学与技术领域的专业理论课,它上承“电子技术基础”等专业理论基础课,下启“接口技术”和“计算机控制技术”等专业课,在其间起着桥梁和纽带的作用,因此是非常重要的应用技术专业理论课。
(二)教学目标
通过本课程的学习,应使学生在掌握单片机基本理论知识的基础上,着重强化应用所学知识的能力和实际动手能力。因此,在教学过程中既要重视基础理论的培养,也要重视实验等实践性环节,基础理论知识和基本应用能力并重,为后续专业课的学习及学生从业后自学相关知识、更好地从事相关技术工作奠定良好的基础。
(三)教学要求
要求学生能够全面深入理解所学内容,并能够用分析、初步设计解答与网络相关的问题,能够举一反三。了解单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用,要求学生能够较好地理解和掌握,并能够进行简单的分析和判断。要求学生能够一般地了解所学内容。掌握单片机应用系统设计与制作的基本方法与步骤,能够熟练运用仿真开发环境调试软、硬件。
(四)先修课程
《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理及应用》、《电路基础》、《C程序设计》。
二、课程内容
第一章 单片机概述
教学内容及总体要求:
本章介绍有关单片机的基础知识、发展历史、应用领域以及发展趋势,并对当前8位单片机的主流机型、且占有较大市场份额的MCS—51系列单片机及其兼容的单片机(统称为51系列单片机)进行简要概述。对目前流行的51的单片机的代表性机型:美国ATMEL公司的AT89C5x/AT89S5x系列单片机以及其中最具代表性的产品AT89S51进行详细介绍。同时还介绍了目前较为广泛使用的其他类型的单片机产品。本章最后还概要介绍了包括单片机在内的嵌入式处理器的其他成员,如数字信号处理器(DSP)、嵌入式微处理器等,以使读者对其有初步了解。