作業系統的終端異常機制

2021-07-11 00:07:09 字數 1906 閱讀 1040

一、中斷/異常機制

中斷/異常: 對於作業系統的重要性就好比汽車的發動機

作業系統是由「中斷驅動」或者「事件驅動」的

主要作用:

1.及時處理裝置發來的中斷請求

2.可使os捕獲使用者程式提出的服務請求

3.防止使用者程式執行過程中的破壞性活動

4.等等

引入的原因:

1.中斷的引入:為了支援cpu和裝置之間的並行操作 

2.異常的引入:表示cpu執行指令時本身出現的問題(算術溢位。位址越界等)

二、中斷/異常的概念

1.cpu對系統發生的某個事件作出的一種反應

2.cpu暫停正在執行的程式,保留現場後自動轉去執行相應事件的處理程式,處理完成後返回斷點,繼續執行被打斷的程式。

注意:1.事件的發生改變了處理器的控制流

2.特點:是隨機發生的;是自動處理的;是可恢復的

三、事件

中斷:外部事件,正在執行的程式所不期望的

異常:由正在執行的指令引發的

四、中斷異常的對比和區別:

五、中斷異常機制的工作原理

中斷/異常機制是現代計算機系統的核心機制之一

硬體和軟體的相互配合

使計算機系統得以充分的發揮能力

捕獲中斷源發出的中斷/異常請求,以一定的方式響應,將處理器的控制權交給特定的處理程式。

識別中斷/異常型別並完成相應的處理

5.1.  中斷響應

中斷響應: 發現中斷、接收中斷的過程,有中斷硬體部件完成。

處理器控制部件中設有中斷暫存器

中斷先用過程示意圖 

5.2. 中斷向量表

中斷向量: 乙個記憶體單元、存放中斷處理程式的入口位址和程式執行所需的處理機狀態字。

執行流程按中斷/異常型別的不同,通過中斷向量表轉移控制權給中斷處理程式。

中斷響應示意圖

5.3. 中斷處理程式

1.設計作業系統時,為每一類中斷/異常時間編好相應的處理程式,並設定好中斷向量表

2.系統執行時若相應中斷,中斷硬體不見將cpu控制權轉給中斷處理程式:

其實:軟體提前設定好,硬體部件來執行。

6.例子

i/0中斷處理程式(軟體控制)

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