第5章 中断机制

IA-32 Intel®架构软件开发人员手册 卷3：系统编程指南(中文版-部分)前言现在开放源代码逐渐成为趋势的环境下，获取高水平的源代码的途径越来越容易，尤其是涉及操作系统的源代码，受到越来越多的有志于研究底层的开发人员的青睐。

然而操作系统(内核)源代码具有规模大、专业性强、涉及的知识面广的特点，大部分首次接触内核源代码的人感觉不少部分尤其是与硬件平台相关部分(任务切换、内存管理等方面)难以理解，而这些难以理解的部分却又往往是操作系统的核心部分。

对于造成操作系统代码难以理解的原因有多个方面，主有对操作系统若干理论、概念理解不深，这可以通过阅读操作系统相关书籍来弥补。

目前比较经典的操作系统书籍有多种，各有各的特色，有纯理论的，也有理论与实践相结合的。

“工欲善其事，必先利其器”在开始探究操作系统源代码之前，仔细深入的研究这些基本概念、基本理论是十分必要的。

然而这些还是不够的，除了理解操作系统概念理论之外，对于操作系统运行的硬件的了解也是非常必要的。

而目前缺乏x86平台权威资料，流行的教材都讲的比较基础，而与操作系统设计与开发方面相关的信息，讲得普遍比较少甚至少有涉及，而intel官方出的三卷手册就目前来讲是最全面、最权威的x86平台资料了，由于是官方版本是英文版，所以在很大程度上限制了它的流行，即使平时查阅相关资料时，也大都只是参考它的部分章节而对其全貌仍未了解。

这三卷各有特色，其中卷3主要是指针对与操作系统设计方面并鉴于目前情况，产生了首先将手册之卷3翻译为中文的念头，但是由于它篇幅很大(PDF版本有780页之巨)仅个人力量很难完成，所以借助于网络平台，召集大家共同分担完成，在此也非常感谢赵博士为大家提供了那么好的交流平台。

目前已经分配的翻译任务如下：第1章关于本手册第2章 系统架构概况 我(lijshu)基本已经译完，就是目前这个文件:-) 第3章 保护模式下的内存管理由sportsman 负责翻译第4章 保护机制 由sportsman 负责翻译第5章 中断和异常处理由wykr3879 负责翻译第6章 任务管理 由wykr3879 负责翻译第7章 多处理器管理由Timeless 负责翻译第8章高级可编程中断控制器由beyond 负责翻译第9章处理器管理与初使化由极速时空 负责翻译第10章 内存高速缓冲存储器控制 由engumen负责翻译其余的部分还没有落实，希望有兴趣、有精力的参加进来，让我们共同完成这个项目!由于翻译是一件非常不容易的工作，尤其是达到“信、达、雅”的地步更就难了，译稿只能尽最大能力保持准确把握原文的意思，但是由于每个人能力及对原文的理解不同，因此对于译稿肯定有很多有待商榷的地方，甚至是错误的地方，因此请大家指出来，便于进一步修改、完善译稿，以供大家飨用。

中断原理实验一、什么是中断？中断是计算机中的一种机制，用于打破程序的正常执行流程，以响应特定事件的发生。

当发生中断时，计算机会暂停当前的任务，转而执行一个中断处理程序，处理完中断事件后再返回原来的任务。

二、中断原理中断原理是计算机操作系统的核心概念之一，其基本原理是通过硬件或软件的方式，在计算机的执行过程中插入一个中断请求信号，使得CPU停止当前任务的执行，转而执行中断处理程序。

中断可以分为硬件中断和软件中断两种：2.1 硬件中断硬件中断是由计算机硬件设备发送给CPU的信号，表示某个事件已经发生。

例如，键盘的按键、鼠标的移动等都可以触发硬件中断。

硬件中断的处理过程如下： 1. 硬件设备发送中断请求信号给CPU。

2. CPU检测到中断请求信号后，中断当前正在执行的任务。

3. CPU保存当前任务的上下文信息，并跳转到预定义的中断向量表中查找中断服务程序的入口地址。

4. CPU开始执行中断服务程序，处理中断事件。

5. 中断服务程序执行完毕后，CPU恢复之前保存的任务上下文，并继续执行原来的任务。

2.2 软件中断软件中断是由程序员主动触发的中断，通过在代码中插入中断指令来进行触发。

软件中断的处理过程与硬件中断类似，区别在于触发的原因不同。

软件中断的处理过程如下： 1. 程序执行到中断指令。

2. CPU检测到中断指令后，中断当前正在执行的任务。

3. CPU保存当前任务的上下文信息，跳转到中断服务程序的入口地址。

4. CPU开始执行中断服务程序，处理中断事件。

5. 中断服务程序执行完毕后，CPU恢复之前保存的任务上下文，并继续执行原来的任务。

三、中断的应用中断机制的应用广泛存在于计算机系统中，它可以实现很多重要的功能，包括以下几个方面：3.1 外设设备的响应计算机可以通过中断机制来响应外设设备的事件，如按键、鼠标、打印机等。

当外设设备有数据需要处理时，可以通过产生中断请求信号，让CPU停止当前任务，转而处理外设设备的数据。

单片机中断系统一、单片机中断系统的概念单片机中断系统是指在程序运行过程中，由于出现特殊情况（如外部设备的输入信号、定时器溢出等），使得单片机暂时停止当前任务的执行，转而执行相应的中断服务程序（ISR），以处理中断事件。

中断处理完毕后，再返回到中断点继续执行原来的任务。

这种特殊的中断机制，使得单片机能够同时处理多个任务，实现了实时性较高的应用程序设计。

二、单片机中断系统的结构单片机中断系统主要由以下几个部分组成：1、中断源：产生中断的外部设备或内部定时器。

2、中断请求寄存器：用于存储各个中断源的中断请求状态。

3、中断优先级寄存器：用于确定多个中断源的优先级。

4、中断服务程序（ISR）：用于处理中断事件，执行相应的操作。

5、中断返回：中断处理完毕后，返回原程序继续执行。

三、单片机中断系统的处理过程当单片机检测到某个中断源发出中断请求时，会暂停当前任务的执行，按照优先级顺序执行相应的中断服务程序（ISR）。

在ISR中，程序会读取中断源的中断请求状态，并对相应的中断源进行处理。

处理完毕后，程序会返回原程序继续执行。

如果此时还有其他的中断源发出中断请求，则根据优先级顺序再次执行相应的ISR。

四、单片机中断系统的应用单片机中断系统在实时控制、数据采集、通信等领域有着广泛的应用。

例如，在工业控制中，当某个传感器发出中断请求时，单片机可以暂停当前任务的执行，转而执行相应的中断服务程序（ISR），对传感器数据进行采集和处理。

处理完毕后，再返回原程序继续执行。

这样，单片机可以在不丢失任何数据的情况下，实时地响应外部设备的请求。

五、总结单片机中断系统是实现实时控制和数据处理的重要手段之一。

通过合理的配置和使用中断系统，可以提高单片机的实时性能和数据处理能力。

在实际应用中，需要根据具体的需求和硬件条件选择合适的单片机型号和中断系统配置方案，以满足系统的实时性和稳定性要求。

单片机的中断系统在嵌入式系统设计中，单片机因其体积小、性价比高、可靠性强等特性被广泛应用。

中断工作原理
中断是计算机中一种重要的工作机制，它允许计算机在执行某个任务时，被其他紧急任务或事件中断，暂时停止当前任务的执行，转而处理新的任务或事件。

中断工作原理为以下几个步骤：
1. 当发生中断事件时，如外部设备的输入、定时器的时间到达等，硬件会将中断请求信号发送到中断控制器。

2. 中断控制器会通过中断向量表来确定中断源的类型，并保存当前的执行状态。

3. 中断控制器会发送一个中断请求到处理器，请求其响应中断。

4. 处理器在当前指令执行完后，会检查中断请求，并根据优先级确定处理的中断优先级。

5. 处理器会执行中断服务程序，即中断处理程序，该程序可以是预定义的，也可以是由操作系统或应用程序提供的。

6. 在完成中断服务程序后，处理器会将中断处理的结果返回给被中断的任务，并继续原先的工作。

中断工作原理的核心思想是允许处理器在执行任务时，根据优先级和紧急程度，及时地处理其他任务或事件，以提高系统的响应速度和效率。

通过中断机制，系统可以在不同的任务之间进行切换，从而使得计算机能够同时处理多个任务，并且能够及时响应外部的事件，如用户的输入、设备的响应等。

总结起来，中断工作原理是通过中断请求信号、中断控制器和处理器之间的协作，实现了对不同任务和事件的快速响应和处理，从而提高了计算机系统的并发性和执行效率。

第五章设备管理（一）简答题1、为什么要在设备管理中引入缓冲技术？解：缓冲技术是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。

在OS的设备管理中，引入缓冲技术的主要原因可归结为以下几点。

（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。

一般情况下，程序的运行过程是时而进行计算，时而进行输入或输出。

以打印机输出为例，如果没有缓冲，则程序在输出时，必然由于打印机的速度跟不上而使CPU停下来等待；然而在计算阶段，打印机又无事可做。

如果设置一个缓冲区，程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中，然后继续执行；而打印机则可以从缓冲区取出数据慢慢打印。

（2）减少中断CPU的次数。

例如，假定设备只用一位二进制数接收从系统外传来的数据，则设备每接收到一位二进制数就要中断CPU一次，如果数据通信速率为9.6Kb/s，则中断CPU的频率也是9.6KHz，即每100us就要中断CPU一次，若设置一个具有8位的缓冲寄存器，则可使CPU被中断的次数降低为前者的1/8。

（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。

由于在CPU和设备之间引入了缓冲区，CPU可以从缓冲区中读取或向缓冲区写入信息，相应地设备也可以向缓冲区写入或从缓冲区读取信息。

在CPU工作的同时，设备也能进行输入输出操作，这样，CPU和I/O设备就可以并行工作。

2、引入缓冲的主要原因是什么？P155【解】引入缓冲的主要原因是：●缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾；●减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制●提高CPU和I/O设备之间的并行性。

3、请简述为什么要在核心I/O子系统中要引入缓冲机制（Buffering）。

答：引入缓冲的主要原因：（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。

（2）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制。

（3）提高CPU与I/O设备之间的并行性。

4、简述SPOOLing（斯普林）系统的工作原理。

解：多道程序并发执行后，可利用其中的一道程序来模拟脱机输入时外围控制机的功能，将低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上；再利用另一道程序来模拟脱机输出时外围控制机的功能，将高速磁盘上的数据传送到输出设备上，这样就可以在主机的直接控制下，实现脱机输入、输出操作，这时外围操作与CPU对数据的执行同时进行。

第五章MCS-51单片机中断系统习题答案一、填空题1、中断允许寄存器，中断优先级寄存器。

2、电平触发，边沿触发（或答跳变触发）。

二简答题1、写出8052的中断源和相应的中断入口。

INT0 0003HT0 000BHINT1 0013HT1 001BHTI或RI 0023H2、8051单片机的中断优先级是如何排列的？硬件INT0 T0 INT1 T1 TI或RI软件通过IP定义两个优先级3、外部中断有哪几种触发方式？边沿触发和电平触发。

4、8052单片机程序存储器中的六个特殊单元是什么，各有何用途？0000H(PC)，0003H(int0)，000BH(c/T0)，0013H（int1），001BH(c/T1)，0023H（s口）。

4、三、程序设计1、8031芯片的INT0、INT1引脚分别输入压力超限及温度超限中断请求信号，定时器/计数器0作定时检测的实时时钟，用户规定的中断优先权排队次序为：压力超限温度超限定时检测要求确定IE、IP的内容，以实现上述要求。

解：(1)中断控制寄存器各位定义：Ｄ７：ＣＰＵ中断允许位EA，应设为1Ｄ６：未定义，可为随意量,取为0Ｄ５：定时器／计数器２中断允许位ＥＴ２,可取0D4：串行口中断允许位ＥＳ, 可取0D３：定时器／计数器１中断允许位ＥＴ１, 应取0D2：外部中断１中断允许位ＥX１, 应取1D1：定时器／计数器0中断允许位ＥＴ0, 应取1D0：外部中断0中断允许位ＥX0, 应取1故IE=87H(2)由硬件确定的同一优先级中断源的优先权排队顺序如下：ＩＮＴ0－Ｃ／Ｔ0－ＩＮＴ１－Ｃ／T1－串行口中断－c/２ＭＣＳ－５１有两个中断优先级,中断优先权选择寄存器ＩＰ可对各中断源用软件进行编程,确定为高优先级中断还是低优先级中断。

因些可以用硬件与软件相结合的方法对中断源的优先级进行排序。

由题意，根据ＩＰ各位的定义：Ｄ７：未定义，可为随意量,取为0Ｄ６：未定义，可为随意量,取为0Ｄ５：定时器／计数器２优先权选择位ＰＴ２,可取0D4：串行口优先权选择位ＰＳ, 可取0D３：定时器／计数器１优先权选择位ＰＴ１, 应取0 D2：外部中断１优先权选择位ＰX１, 应取1，应接温度超限信号。

第五章习题参考答案一、填空题1、MCS-51有5个中断源，2个中断优先级，优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择。

2、外中断请求标志位是 IE0 和 IE1 。

3、 RETI 指令以及任何访问 IE 和 IP 寄存器的指令执行过后，CPU不能马上响应中断。

4、8051单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把 PC的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送 PC ，使程序执行转向程序存储器中的中断地址区。

二、选择题：1、在中断服务程序中，至少应有一条（ D ）。

A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令2、要使MCS-51能够响应定时器T1中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（ A ）。

A、 98HB、 84HC、 42HD、 22H3、MCS-51响应中断时，下列哪种操作不会发生（ A ）A、保护现场B、保护PCC、找到中断入口D、保护PC转入中断入口4、MCS-51中断源有（ A ）A、 5个B、 2个C、 3个D、6个5、计算机在使用中断方式与外界交换信息时，保护现场的工作应该是（ C ）A、由CPU自动完成B、在中断响应中完成C、应由中断服务程序完成D、在主程序中完成6、MCS-51的中断允许触发器内容为83H，CPU将响应的中断请求是（ D ）。

A、 INT0，INT1B、 T0，T1C、 T1，串行接口D、 INT0，T07、若MCS-51中断源都编程为同级，当它们同时申请中断时，CPU首先响应（ B ）。

A、 INT1B、 INT0C、 T1D、T08、当CPU响应串行接口中断时，程序应转到（ C ）。

A、 0003HB、 0013HC、 0023HD、 0033H9、执行MOV IE，#03H后，MCS-51将响应的中断是（ D ）。

A、 1个B、 2个C、 3个D、0个10、外部中断1固定对应的中断入口地址为（ C ）。

第1篇第一章总则第一条为确保公司生产、运营和管理的连续性，提高工作效率，降低风险，特制定本管理规定。

第二条本规定适用于公司所有生产、运营和管理过程中可能出现的各种中断情况。

第三条公司应建立健全过程中断管理体系，明确中断管理职责，确保中断事件的及时处理和有效恢复。

第二章中断类型及分类第四条中断类型分为以下几类：1. 自然灾害中断：地震、洪水、台风等自然灾害导致的生产、运营中断。

2. 设备故障中断：生产设备、信息系统等出现故障导致的中断。

3. 人为因素中断：由于操作失误、管理不善等原因导致的中断。

4. 供应链中断：原材料、零部件供应不足或中断导致的生产中断。

5. 外部环境中断：政府政策、市场环境等外部因素导致的中断。

第五条根据中断的严重程度和影响范围，中断分为以下等级：1. 一级中断：严重影响公司生产、运营，可能导致重大经济损失或安全事故的中断。

2. 二级中断：对公司生产、运营有一定影响，可能造成一定经济损失的中断。

3. 三级中断：对公司生产、运营影响较小，可能造成轻微经济损失的中断。

第三章中断管理职责第六条公司成立过程中断管理领导小组，负责中断管理的总体规划和协调。

第七条各部门应明确中断管理职责，具体如下：1. 生产部门：负责生产过程中设备故障、人为因素等中断的预防和处理。

2. 设备管理部门：负责设备维护、检修，确保设备正常运行。

3. 信息管理部门：负责信息系统安全稳定运行，预防和处理信息系统故障。

4. 采购部门：负责原材料、零部件的采购，确保供应链稳定。

5. 人力资源部门：负责人员调配，确保中断期间人员充足。

6. 安全管理部门：负责中断期间的安全管理，防止安全事故发生。

第四章中断预防措施第八条公司应采取以下措施预防中断事件发生：1. 制定应急预案：针对各类中断类型，制定相应的应急预案，明确应对措施和责任人。

2. 设备维护：定期对设备进行维护、检修，确保设备正常运行。

3. 信息系统安全：加强信息系统安全防护，预防和处理信息系统故障。

单片机中的中断处理机制详解中断是单片机系统中一种重要的事件响应机制，它可以在程序执行期间暂停当前任务，切换到执行预先定义的中断服务程序（ISR），处理发生的事件，然后再返回到原来的任务。

中断处理机制可以提高系统的响应速度，实现多任务处理和实时控制。

一、中断的分类根据中断源的不同，中断可以分为外部中断和内部中断两类。

1. 外部中断（外部触发）：由单片机外部设备产生的中断请求，如按键、定时器、通信接口等。

外部中断可以通过配置中断触发方式为边沿触发或电平触发来选择中断时机。

2. 内部中断（软件触发）：由单片机内部事件产生的中断请求，如定时器溢出、串口接收中断等。

内部中断由硬件自身生成，程序可以设置中断使能位和优先级，通过软件触发来使中断发生。

二、中断的执行过程1. 中断请求：当外部设备产生中断请求或者内部事件满足中断触发条件时，会使中断请求标志位置为1，通知单片机发生了中断请求。

2. 中断响应：单片机在进行指令执行过程中会不断地检测中断请求标志位。

如果中断请求标志位为1，表示有中断请求发生，单片机会立即停止当前任务的执行，保存相关寄存器的值，将中断请求标志位复位，并跳转到相应的中断服务程序（ISR）执行。

3. 中断服务程序（ISR）：中断服务程序是为了响应特定中断请求而编写的一段程序代码。

ISR的功能是根据中断源的不同进行相应操作，例如读取外设状态、处理数据等。

在ISR执行过程中，一般需要关闭其他中断，以确保ISR的实时性和正确性。

执行ISR结束后，可以重新开放其他中断，供后续的中断请求使用。

4. 中断返回：ISR执行完毕后，需要通过特定的指令返回到原来的任务继续执行，通常使用“返回指令”（RET）或“中断返回指令”（RETI）完成。

在返回之前，需要恢复保存的寄存器值和标志位的状态。

三、中断优先级当多个中断同时发生时，需要根据实际应用需求设置中断的优先级。

中断优先级决定了中断的执行顺序。

1. 屏蔽优先级：每个中断源都有一个屏蔽位，可以设置为使能中断或屏蔽中断。

计算机组成原理中断名词解释
中断是指在计算机执行程序的过程中，出现某些急需处理的异常情况或特殊请求时，CPU 暂时停止当前程序的执行，转而处理这些异常情况或特殊请求，处理完毕后又返回到原来程序的断点处继续执行。

中断机制是计算机系统的重要组成部分之一，它为应用程序提供了响应外部事件的机会，也使得计算机系统能够更好地适应不同的应用场景。

在计算机组成原理中，中断通常由外部设备通过总线向 CPU 发送信号来实现。

当外部设备需要 CPU 处理时，它会通过总线向 CPU 发送中断请求信号，CPU 收到信号后会自动停止当前程序的执行，转而处理中断请求。

CPU 处理完中断请求后，又会重新返回到原来程序的断点处继续执行。

中断机制在计算机系统中有着广泛的应用，例如，操作系统中的中断机制可以用来处理外部设备的请求，应用程序也可以通过中断机制来响应用户的操作。

此外，中断机制还可以用来实现多任务处理和实时响应等功能。

中断机制的实现需要硬件和软件的配合，其中硬件负责中断控制器的设计和实现，软件则负责编写中断处理程序。

中断控制器是 CPU 外部的一种硬件设备，它负责接收外部设备的中断请求信号，并指挥 CPU 执行中断处理程序。

而中断处理程序则是专门为处理中断请求而设计的程序，它负责响应外部设备的请求，并完成相应的数据处理和处理。

在计算机组成原理中，中断机制是一个非常重要的概念，它为计算机系统提供了响应外部事件的机会，也使得计算机系统能够更好地适应不同的应用场景。

理解中断机制的实现原理和使用方法对于深入理解计算机系统的运作机制具有重要意义。

1在中断周期中，将允许中断触发器置“0”的操作由（）完成。

A 硬件B 关中断指令C 开中断指令D 主程序在中断周期中，由______将允许中断触发器置“0”。

A.关中断指令B.机器指令C.开中断指令D.中断隐指令正确答案：D中断周期中，CPU要自动完成一系列操作，其中包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址和关中断，其中关中断即将允许中断触发器EI置“0”。

这一系列操作都是由CPU硬件自动完成，是机器中没有的指令，所以称为中断隐指令。

中断隐指令----是指指令系统中没有的指令，它由CPU在中断响应周期自动完成。

其功能是保护程序断点、硬件关中断、向量地址送PC（硬件向量法）或中断识别程序入口地址送PC（软件查询法）。

这个是硬件关中断，和关中断指令有区别。

2在中断响应周期，CPU主要完成以下工作（）。

A关中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址B开中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址C关中断,执行中断服务程序D开中断,执行中断服务程序下列叙述中，正确的是( )A．程序中断方式和DMA方式中实现数据传送都需中断请求B．程序中断方式中有中断请求，DMA方式中无中断请求C．程序中断方式和DMA方式中都有中断请求，但目的不同D．DMA方式中无中断请求正确答案C答案解析[解析] DMA方式中实现数据传送不需中断请求，所以选项A是错误的；程序中断方式和DMA 方式中都有中断请求，但目的不同，所以选项B和D错误，选项C是正确的。

中断向量地址是( )。

A．子程序入口地址B．中断服务程序入口地址C．中断服务程序入口地址的地址D．子程序入口地址的地址正确答案C答案解析[解析] 中断向量指的是中断服务程序的入口地址，而中断向量的地址就是指中断服务程序的入口地址的地址。

中断机制和中断描述符表、中断和异常的处理注：本分类下⽂章⼤多整理⾃《深⼊分析linux内核源代码》⼀书，另有参考其他⼀些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程⼀站式学习》等，只是为了更好地理清系统编程和⽹络编程中的⼀些概念性问题，并没有深⼊地阅读分析源码，我也是草草翻过这本书，请有兴趣的朋友⾃⼰参考相关资料。

此书出版较早，分析的版本为2.4.16，故出现的⼀些概念可能跟最新版本内核不同。

此书已经开源，阅读地址1、中断向量Intel x86 系列微机共⽀持256 种向量中断，为使处理器较容易地识别每种中断源，将它们从0～255 编号，即赋予⼀个中断类型码 n，Intel 把这个8 位的⽆符号整数叫做⼀个向量，因此，也叫中断向量。

所有256 种中断可分为两⼤类：异常和中断。

异常⼜分为故障（Fault）、陷阱（Trap）和夭折（Abort），它们的共同特点是既不使⽤中断控制器，⼜不能被屏蔽。

中断⼜分为外部可屏蔽中断（INTR）和外部⾮屏蔽中断（NMI），所有I/O 设备产⽣的中断请求（IRQ）均引起屏蔽中断，⽽紧急的事件（如硬件故障）引起的故障产⽣⾮屏蔽中断。

⾮屏蔽中断的向量和异常的向量是固定的，⽽屏蔽中断的向量可以通过对中断控制器的编程来改变。

Linux 对256 个向量的分配如下。

• 从0~31 的向量对应于异常和⾮屏蔽中断。

• 从32~47 的向量（即由I/O 设备引起的中断）分配给屏蔽中断。

• 剩余的从48~255 的向量⽤来标识软中断。

Linux 只⽤了其中的⼀个（即128 或0x80向量）⽤来实现系统调⽤。

当⽤户态下的进程执⾏⼀条int 0x80 汇编指令时，CPU 就切换到内核态，并开始执⾏system_call() 内核函数。

2、外设可屏蔽中断、异常及⾮屏蔽中断Intel x86 通过两⽚中断控制器8259A 来响应15 个外中断源，每个8259A 可管理8 个中断源。

第五章设备管理1．试说明设备控制器的组成。

答：由设备控制器与处理机的接口，设备控制器与设备的接口与I/O逻辑组成。

2．为了实现CPU与设备控制器间的通信，设备控制器应具备哪些功能？答：接收和识别命令；数据交换；标识和报告设备状态；地址识别；数据缓冲；差错控制。

3．什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？答：（1）字节多路通道。

按字节交叉方式工作的通道。

通常含有许多非分配型子通道，数量从几十到数百个，每个子通道连接一台I/O 设备，控制其I/O 操作。

子通道按时间片轮转方式共享主通道。

（2）数组选择通道。

按数组方式传送数据，传输速率很高，每次只允许一个设备数据。

（3）数组多路通道。

将数组选择通道传输速率高和字节多路通道的各子通道分时并行操作的优点结合而成。

含有多个非分配型子通道，具有很高的数据传输率和通道利用率。

4．如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？答：解决问题的有效方法是增加设备到主机间的通路而不增加通道，把一个设备连到多个控制器上，控制器又连到多个通道上，这种多通路方式解决了“瓶颈”问题，提高了系统可靠性，个别通道或控制器的故障不会使设备和存储器之间没有通路。

5．试对VESA 及PCI两种总线进行比较。

答：VESA总线的设计思想是以低价占领市场。

总线带宽32位，最高传输速率132Mb/s。

广泛用于486微机。

缺点是能连接的设备数仅为2~4 台，控制器中无缓冲，难于适应处理器速度的提高，不支持Pentium机。

PCI总线在CPU和外设间插入了复杂的管理层，协调数据传输和提供一致接口。

管理层中配有数据缓冲，放大了线路的驱动能力，最多支持10种外设，支持高时钟频率的CPU运行，最大传输速率132Mb/s。

可连接ISA、EISA 等传统总线，又支持Pentium的64位系统，是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。

6．试说明推动I/O控制发展的主要因素是什么？答：推动I/O 控制发展的主要动力在于尽量减少主机对I/O 控制的干预，把主机从繁杂的I/O控制事务中解脱出来，用更多的时间和精力去完成其数据处理任务。

人形容高尔夫的18洞就好像人生，障碍重重，坎坷不断。

然而一旦踏上了球场，你就必须集中注意力，独立面对比赛中可能出现的各种困难，并且承担一切后果。

也许，常常还会遇到这样的情况：你刚刚还在为抓到一个小鸟球而欢呼雀跃，下一刻大风就把小白球吹跑了；或者你才在上一个洞吞了柏忌，下一个洞你就为抓了老鹰而兴奋不已。

第五章7.试比较缺页中断机构与一般的中断，他们之间有何明显的区别？答：缺页中断作为中断，同样需要经历保护CPU现场、分析中断原因、转缺页中断处理程序进行处理、恢复CPU现场等步骤。

但缺页中断又是一种特殊的中断，它与一般中断的主要区别是：（ 1）在指令执行期间产生和处理中断信号。

通常，CPU都是在一条指令执行完后去检查是否有中断请求到达。

若有便去响应中断；否则继续执行下一条指令。

而缺页中断是在指令执行期间，发现所要访问的指令或数据不在内存时产生和处理的。

(2)一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断。

例如，对于一条读取数据的多字节指令，指令本身跨越两个页面，假定指令后一部分所在页面和数据所在页面均不在内存，则该指令的执行至少产生两次缺页中断。

8.试说明请求分页系统中的页面调入过程。

答：请求分页系统中的缺页从何处调入内存分三种情况：（1）系统拥有足够对换区空间时，可以全部从对换区调入所需页面，提高调页速度。

在进程运行前将与该进程有关的文件从文件区拷贝到对换区。

（2）系统缺少足够对换区空间时，不被修改的文件直接从文件区调入；当换出这些页面时，未被修改的不必换出，再调入时，仍从文件区直接调入。

对于可能修改的，在换出时便调到对换区，以后需要时再从对换区调入。

（3）UNIX 方式。

未运行页面从文件区调入。

曾经运行过但被换出页面，下次从对换区调入。

UNIX 系统允许页面共享，某进程请求的页面有可能已调入内存，直接使用不再调入。

19.何谓工作集？它是基于什么原理确定的？答：工作集：在某段时间间隔里，进程实际所要访问页面的集合。