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中斷和異常(作業系統5)

中斷和異常

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作業系統 系列文章目錄

  • 前言
  • 1 中斷機制的誕生
  • 2 中斷的概念和作用
  • 3 中斷的分類
  • 4 外中斷的處理過程
  • 5 小結

前言

在本篇中,你将掌握

  • 中斷的概念和作用
  • 中斷的分類
中斷和異常(作業系統5)

1 中斷機制的誕生

本質:發生中斷就意味着需要作業系統介入,開展管理工作

讓我們來看一個具體的三個程序的例子:

程序1在使用者态下進行執行

CPU收到計時部件發出的中斷信号,切換為核心态對中斷進行處理

作業系統核心負責對中斷信号進行處理

程序1的時間片已用完,換程序2運作

程序2在使用者态下進行執行

程序2發出系統調用(内中斷信号),請求輸出。CPU切換為核心态,對中斷進行處理

作業系統核心負責對中斷信号進行處理

作業系統要求對應裝置如列印機開始工作,程序2暫停運作等待I/O完成,換程序3運作。

裝置完成工作後會向CPU發出一個I/O完成的中斷信号

作業系統核心負責對中斷信号進行處理,程序2的I/O操作完成,讓程序2恢複運作,以完成後續工作

程序3在使用者态下進行執行
           
中斷和異常(作業系統5)

從上面三個程序的例子中,我們可以了解到

  1. 中斷發生,CPU立即進入核心态
  2. 中斷發生,目前運作的程序暫停運作,并由作業系統核心對中斷進行處理
  3. 對于不同的中斷信号,進行不同的處理

使用者态->核心态:唯一途徑就是中斷

核心态->使用者态:執行一個特權指令,将程式狀态字(PSW)的标志設定為”使用者态“

3 中斷的分類

4 外中斷的處理過程

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