操作系统实验一中断处理资料

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操作系统中断处理过程详细讲解

操作系统中断处理过程详细讲解

操作系统中断处理过程详细讲解嘿,咱今儿就来好好唠唠操作系统中断处理过程。

你想啊,这操作系统就好比一个大管家,啥事儿都得操心,而中断处理过程呢,那就是其中特别重要的一环。

咱先说中断是啥,就好比你正干着一件事儿呢,突然有人喊你去处理个紧急事儿,这就是中断啦!操作系统也一样,本来好好地运行着呢,突然来了个中断信号,它就得赶紧放下手头的事儿去处理。

这当中断信号一来,操作系统就得赶紧响应啊。

它得先保存当前的状态,就像你要出门得先记住你手头干到哪儿了一样。

然后呢,它得去找到中断服务程序,这就好比知道了紧急事儿该找谁去处理。

找到中断服务程序后,那就开始处理中断啦。

这就跟你处理紧急事儿似的,得认真、得快速。

在这个过程中,操作系统得协调各种资源,确保中断能顺利处理好。

处理完中断后,还没完事儿呢!操作系统还得恢复之前保存的状态,继续干它之前没干完的事儿。

这就好比你处理完紧急事儿回来,还得接着干你之前没干完的活计。

你说这中断处理过程是不是挺有意思?就跟我们生活中遇到各种突发情况一样。

有时候可能是个小中断,处理起来不费事儿;但有时候可能是个大中断,得花费不少精力呢。

就好比你正在打游戏打得正嗨呢,突然来个电话,这就是个小中断,你接完电话还能继续玩。

可要是突然家里着火了,那这可就是个大中断啦,你得赶紧去灭火,处理完后再回来干你之前的事儿。

而且啊,这中断处理还得讲究个效率。

要是处理得太慢,那可不行,会影响整个系统的运行呢。

就跟你处理紧急事儿要是磨蹭,可能会引发更大的问题一样。

所以啊,这操作系统的中断处理过程真的是非常重要。

它得时刻保持警惕,随时准备应对各种中断情况。

而且还得处理得又快又好,这样才能让我们的电脑、手机这些设备正常运行呀。

你想想,要是中断处理不好,那我们用这些设备的时候得多闹心啊。

一会儿卡一下,一会儿出个错,那可受不了。

总之呢,操作系统中断处理过程就像是一场精彩的演出,操作系统就是那个导演,得把一切都安排得妥妥当当的,才能让我们这些观众看得舒服、用得顺心。

LINUX 操作系统 中断和中断处理程序PPT学习教案

LINUX 操作系统  中断和中断处理程序PPT学习教案
return IRQ_HANDLED; }
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6.5 中断上下文
当执行一个中断处理程序或下半部时,内 核处于中断上下文中。
中断上下文不能睡眠,因此不能从中断上 下文中调用某些会睡眠的函数。
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6.6 中断处理机制的实现
中断处理系统的实现依赖于体系结构。依 赖于处理器、所使用的中断控制器的类型、 体系结构的设计及机器本身。
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request_irq( )的返回值
若成功执行,返回0; 如果返回非0值,表示有错误发 生,在这种情况下,指定的中 断处理程序不会被注册。
注意: request_irq( )函数可能会睡眠, 因此,不能在中断上下文或其它不允许 阻塞的代码中调用该函数。
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11
}
int irq = regs->orig_eax & 0xff; ……
return 1;
通过orig_eax读出堆栈中的值, 并将高位屏蔽掉,得到IRQ号。
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补充:pt_regs结构
struct pt_regs { };
long ebx; long edx; long edi; long eax; int xes; long eip; long eflags; int xss;
因此,尽管对硬件而言,迅速对其中断进 行服务非常重要;但对系统的其它部分而 言,让中断处理程序在尽可能短的时间内 完成运行也同样重要。
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6
上半部与下半部
对中断处理程序而言,既想它运行得快, 又想它完成的工作量多,鉴于这两个目的 之间的矛盾,一般把中断处理分为两个部 分:

计算机组成原理实验报告-中断实验

计算机组成原理实验报告-中断实验

计算机组成原理实验报告-中断实验实验内容:实验实现方式可以任意选择,可以利用下列任意一种,或者自己设计1、下载DOSBOX和MASM32,利用汇编语言实现。

(1)实现利用21H(DOS)中断中的9号功能调用,在屏幕上显示一句话。

(2)编写0号中断处理程序,使得在除法溢出发生时,在屏幕中间显示字符串“divide error!”,然后返回操作系统。

(3)写一段程序,将其地址填入中断向量表,使发生中断时,调用用户自己的程序(4)每隔一定时间在屏幕上显示一句话2、利用proteus里面的8086和8259或者8255等芯片及按键,模仿硬件电路。

并且设计其软件代码3、阅读一段Linux内核代码,分析其代码,要求涉及中断号,中断调用和开关中断。

程序至少要30行以上例如(1)Linux中,从启动BIOS到操作系统内核加载(2)从实模式到保护模式转变(3)设备环境初始化及激活进程0实验步骤与预习:1、计算机中数据是如何表示的?计算机中数据都是以二进制形式表示,以二进制信息单元0和1的形式表示。

实际数表示方法:符号(正负数)数值处理(数制转换)小数点的处理(定点浮点)机器数的表示方法:原码反码补码2、计算机中二进制数的加、减、乘、除四则运算如何实现?二进制加法和十进制加法相似,所不同的是十进制有十个码,“满十进一”,二进制只有两个数码0和1,“满二进一”。

进位规则是逢“2进1”数字1在不同的位上代表不同的值,按从右至左的次序,这个值以二倍递增二进制的加法:即0 +0=0;0+1=1;1+0=1;1+1=10二进制的加法:即0 -0=0;1-1=1;1-0=1;10-1=1二进制的加法:即0 *0=0;0*1=0;1*0=0;1*1=1二进制的加法:即0 /1=0;1/1=1;3、运算器的基本结构和功能有哪些?运算器由:算术逻辑单元(ALU)、累加器(是一种暂存器,用来存储计算所产生的中间结果)、状态寄存器(体现当前指令执行结果,存放控制信息)、通用寄存器组等组成。

操作系统实验一中断处理

操作系统实验一中断处理

实习一中断处理一、实习内容模拟中断事件的处理。

二、实习目的现代计算机系统的硬件部分都设有中断机构,它是实现多道程序设计的基础。

中断机构能发现中断事件,且当发现中断事件后迫使正在处理器上执行的进程暂时停止执行,而让操作系统的中断处理程序占有处理器去处理出现的中断事件。

对不同的中断事件,由于它们的性质不同,所以操作系统应采用不同的处理。

通过实习了解中断及中断处理程序的作用。

本实习模拟“时钟中断事件”的处理,对其它中断事件的模拟处理,可根据各中断事件的性质确定处理原则,制定算法,然后依照本实习,自行设计。

三、实习题目模拟时钟中断的产生及设计一个对时钟中断事件进行处理的模拟程序。

[提示]:(1) 计算机系统工作过程中,若出现中断事件,硬件就把它记录在中断寄存器中。

中断寄存器的每一位可与一个中断事件对应,当出现某中断事件后,对应的中断寄存器的某一位就被置成―1‖。

处理器每执行一条指令后,必须查中断寄存器,当中断寄存器内容不为―0‖时,说明有中断事件发生。

硬件把中断寄存器内容以及现行程序的断点存在主存的固定单元,且让操作系统的中断处理程序占用处理器来处理出现的中断事件。

操作系统分析保存在主存固定单元中的中断寄存器内容就可知道出现的中断事件的性质,从而作出相应的处理。

本实习中,用从键盘读入信息来模拟中断寄存器的作用,用计数器加1 来模拟处理器执行了一条指令。

每模拟一条指令执行后,从键盘读入信息且分析,当读入信息=0 时,表示无中断事件发生,继续执行指令;当读入信息=1 时,表示发生了时钟中断事件,转时钟中断处理程序。

(2)假定计算机系统有一时钟,它按电源频率(50Hz)产生中断请求信号,即每隔20毫秒产生一次中断请求信号,称时钟中断信号,时钟中断的间隔时间(20 毫秒)称时钟单位。

学生可按自己确定的频率在键盘上键入―0‖或―1‖来模拟按电源频率产生的时钟中断信号。

(3) 中断处理程序应首先保护被中断的现行进程的现场(通用寄存器内容、断点等),现场信息可保存在进程控制块中;然后处理出现的中断事件,根据处理结果修改被中断进程的状态;最后转向处理器调度,由处理器调度选择可运行的进程,恢复现场使其运行。

操作系统内核中的中断处理技术研究

操作系统内核中的中断处理技术研究

操作系统内核中的中断处理技术研究一、引言操作系统是管理计算机硬件与软件之间资源的软件程序,其主要任务是为应用程序提供抽象层以简化应用程序的开发,并为不同应用程序之间提供隔离和管理功能。

而中断处理技术是操作系统的一个重要组成部分,它是一种用于处理硬件设备故障、用户程序请求、异常条件等事件的机制。

本文将对操作系统内核中的中断处理技术进行研究,包括中断处理的基本原理、中断向量表的构建以及中断处理的分级技术等。

二、中断处理的基本原理当计算机硬件设备发生故障或用户程序请求服务时,需要向操作系统发送信号,告知操作系统需要进行相应的处理。

而计算机CPU处理的速度非常快,并不需要等待硬件设备或用户程序的响应信号,这样会严重浪费CPU的计算能力。

因此,中断处理技术应运而生。

中断处理技术的基本原理是在计算机运行过程中,当硬件设备或用户程序需要操作系统的处理时,它们会向CPU发送一个中断请求。

CPU接收到中断请求后,切换到相应的中断处理程序,并保存当前的程序计数器等上下文信息,以便在中断处理程序执行完毕后,CPU能够返回到原来的程序,并继续执行。

三、中断向量表在计算机中,有很多不同类型的中断请求,例如时钟中断、输入输出中断等。

操作系统需要能够识别并处理这些不同类型的中断请求。

由于中断请求信号的种类非常多,因此需要为每一种中断请求分配一个唯一的编号,称为中断向量号。

中断向量表是用于存储中断向量号和对应中断处理程序地址的数据结构。

它是操作系统内部的一张表格,当CPU收到中断请求后,根据中断向量号在向量表中查找对应的中断处理程序地址,并跳转到该程序开始执行。

中断向量表的大小是由计算机硬件最多支持的中断向量号的数量决定的。

四、中断处理的分级技术中断处理的分级技术是用于处理不同类型中断请求优先级的一种技术。

当多个中断请求同时到达时,操作系统需要根据中断类型和优先级来确定中断请求的处理顺序。

中断处理的分级技术可以通过将中断请求按照优先级划分为若干级别,并为每一级别分配一个处理程序来实现。

论述linux操作系统处理中断的过程。

论述linux操作系统处理中断的过程。

论述linux操作系统处理中断的过程。

Linux操作系统是一种开源的、自由的、类Unix操作系统,它的内核是由Linus Torvalds和全球志愿者团队开发的。

Linux内核的一个重要功能是处理中断,它可以使操作系统在执行某个任务时,直接响应外部的事件,如键盘输入、网络数据传输等。

本文将详细介绍Linux操作系统处理中断的过程。

1. 中断的概念中断是指计算机在执行某个任务时,被外部事件所打断,暂停当前任务的执行,转而去处理其他任务的一种机制。

中断可以分为硬件中断和软件中断两种。

硬件中断是指计算机硬件设备发出的中断信号,如键盘、鼠标、网络接口卡等。

当硬件设备发出中断信号时,CPU会暂停当前任务的执行,跳转到中断服务程序中去执行处理,处理完中断后再返回原来的任务。

软件中断是指操作系统内核发出的中断信号,可以通过系统调用的方式触发,如定时器中断、系统调用等。

软件中断和硬件中断的处理方式是相同的。

2. 中断的分类根据中断的优先级,中断可以分为以下几类:① 外部中断:由硬件设备发出,如键盘输入、鼠标移动、网络数据传输等,优先级最高。

② 内部中断:由软件程序触发,如定时器中断、系统调用等,优先级次之。

③ 异常中断:由于程序执行错误或硬件故障等原因而发生的中断,优先级最低。

3. 中断的处理过程在Linux操作系统中,中断处理的过程可以分为以下几个步骤:① 中断请求:当硬件设备发出中断请求信号时,会将中断请求信号发送给中断控制器,中断控制器会将中断请求信号发送给CPU。

② 中断响应:CPU接收到中断请求信号后,会暂停当前任务的执行,跳转到中断服务程序中去执行处理。

在跳转之前,CPU会将当前任务的上下文保存到内存中,以便后续恢复任务的执行。

③ 中断处理:中断服务程序会根据中断类型进行相应的处理,如读取键盘输入、发送网络数据等。

在处理过程中,中断服务程序可以访问进程内存空间、内核内存空间等,并可以与其他设备进行交互。

操作系统中断的处理流程

操作系统中断的处理流程

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1. 中断发生,外部设备或内部事件触发中断,导致 CPU 停止当前正在执行的程序。

计算机系统中断处理基础知识

计算机系统中断处理基础知识

计算机系统中断处理基础知识计算机系统中断处理是计算机系统中非常重要的一部分,它扮演着连接硬件和软件运行的桥梁作用。

了解和掌握中断处理的基础知识对于理解计算机系统的运行原理和优化系统性能具有重要意义。

本文将介绍计算机系统中断处理的基础知识,包括中断的定义、中断的类型、中断的处理过程以及中断的应用。

一、中断的定义中断是指计算机系统运行过程中的一种特殊事件,它可以打断当前正在执行的程序,将控制权转交给相应的中断处理程序。

中断可以是来自外部设备的输入/输出请求,也可以是由于内部错误、软件异常等引发的系统事件。

中断的发生使得计算机系统能够及时响应外部设备的请求,并且可以对异常情况做出适当的处理,确保系统的稳定性和正确性。

二、中断的类型根据中断源的不同,中断可以分为外部中断和内部中断。

1. 外部中断外部中断是由外部设备发出的中断请求,例如键盘输入、鼠标点击等。

当外部设备需要与计算机系统进行交互时,它会通过中断请求信号通知计算机系统。

计算机系统接收到中断请求后,会暂停当前的执行任务,并将控制权转交给相应的中断处理程序。

外部中断的优先级一般较高,因为它需要尽快得到响应,以保证系统能够正确处理外部设备输入。

2. 内部中断内部中断是由计算机系统自身产生的中断,例如除法错误、溢出等异常情况。

当计算机系统检测到这些异常情况时,会触发相应的中断请求,并将控制权转交给相应的中断处理程序。

内部中断的处理优先级相对较低,因为软件编程应尽量避免出现这些异常情况,以保证程序的正确运行。

三、中断的处理过程中断的处理过程包括中断的触发、保存现场、执行中断处理程序、恢复现场和返回原程序。

1. 中断触发中断的触发是由中断请求信号引起的,当计算机系统接收到中断请求信号后,会立即响应并进入中断处理过程。

2. 保存现场在进入中断处理程序之前,系统需要保存当前正在执行的程序的现场信息。

这些现场信息包括程序计数器、寄存器的状态以及其他相关的上下文信息。

中断处理

中断处理

三.相关函数。

1 fork( )函数fork()函数创建一个新进程。

其调用格式为:int fork();其中返回int 取值意义如下:正确返回:等于0:创建子进程,从子进程返回的ID值;大于0:从父进程返回的子进程的进程ID值。

错误返回:等于-1:创建失败。

2 wait( )函数wait()函数常用来控制父进程与子进程的同步。

在父进程中调用wait()函数,则父进程被阻塞,进入等待队列,等待子进程结束。

当子进程结束时,会产生一个终止状态字,系统会向父进程发出SIGCHLD信号。

当接到信号后,父进程提取子进程的终止状态字,从wait()函数返回继续执行原程序。

其调用格式为: #include <sys/type.h> #include <sys/wait.h> (pid_t) wait(int *statloc);正确返回:大于0:子进程的进程ID值;等于0:其它。

错误返回:等于-1:调用失败。

3 exit( )函数exit()函数是进程结束最常调用的函数,在main()函数中调用return,最终也是调用exit()函数。

这些都是进程的正常终止。

在正常终止时,exit()函数返回进程结束状态。

其调用格式为: #include <stdio.h> void exit(int status);其中status为进程结束状态。

4 kill( )函数kill()函数用于删除执行中的程序或者任务。

其调用格式为: kill(int PID,int IID);其中:PID是要被杀死的进程号,IID为向将被杀死的进程发送的中断号。

5 signal( )函数signal()函数是允许调用进程控制软中断信号的处理。

其调用格式为: #include <signal.h> int sig;void (*func)();signal(sig,function);其中:(1)sig的值是下列之一:SIGHUP 挂起 1 SIGINT 键盘按delete键或break键 2 SIGQUIT 键盘按quit键 3 SIGILL 非法指令 4 SIGTRAP 跟踪中断 5 SIGIOT IOT指令 6 SIGBUS 总线错 7 SIGFPE 浮点运算溢出 8 SIGKLL 要求终止进程 9 SIGUSR1 用户定义信号#1 10 SIGSEGV 段违法 11 SIGUSR2 用户定义信号#2 12 SIGPIPE 向无读者管道上写 13 SIGALRM 定时器告警,时间到 14 SIGTERM kill发出的软件结束信号 15 SIGCHLD 子进程死 17 SIGPWR 电源故障 30(2)function的解释如下:SIG_DFL:缺省操作。

微机原理中断实验报告(3篇)

微机原理中断实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解中断的概念和作用;2. 掌握中断系统的组成和基本工作原理;3. 熟悉中断向量表、中断服务程序和中断处理过程;4. 通过实验验证中断系统的正确性和可靠性。

二、实验原理1. 中断的概念:中断是CPU在执行程序过程中,由于某些事件的发生,暂时停止当前程序的执行,转而执行相应的事件处理程序的过程。

2. 中断系统的组成:中断系统主要由中断控制器、中断源、中断向量表、中断服务程序和CPU等组成。

3. 中断向量表:中断向量表是存储中断服务程序入口地址的表格,其中每个中断向量对应一个中断服务程序。

4. 中断服务程序:中断服务程序是处理中断事件的核心程序,用于完成中断事件的处理任务。

5. 中断处理过程:当中断事件发生时,CPU会根据中断向量表找到对应的中断服务程序入口地址,并跳转到该地址执行中断服务程序。

三、实验仪器与设备1. 实验台:微机原理实验台2. 电脑:一台3. 软件环境:Keil uVision、emu8086等四、实验步骤1. 启动实验台,打开微机原理实验台软件。

2. 在软件中设置实验参数,如中断源、中断向量等。

3. 编写中断服务程序,实现中断事件的处理任务。

4. 编写主程序,调用中断服务程序。

5. 运行实验程序,观察中断系统的运行情况。

五、实验内容1. 实验一:单级中断系统(1)设置一个外部中断源,如按键中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键按下时的处理任务。

(3)在主程序中调用中断服务程序。

2. 实验二:多级中断系统(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。

(3)设置中断优先级,实现多级中断。

(4)在主程序中调用中断服务程序。

3. 实验三:中断嵌套(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。

(3)实现中断嵌套,即在定时器中断服务程序中再次触发按键中断。

中断处理过程PPT资料优选版

中断处理过程PPT资料优选版

②同优先级中断不能互相中断。 2、保护和恢复现场之后的开中断是
中断服务
中②注断同意返 优回先:是级指中中断断不服能务互完相成中后断,。CPU返回原来暂停的位置(即断点)继续执行关原中来断的程序。
vv1ooii、dd Tin保itm_0e护(r_0现)(i场)nte和irnrtue恢prtru0复pt 1现场的过程中
⑴对定时/计数器T0、T1中断,外中断边沿触发方式,CPU响应中断时就用硬件自动清除了 相应的中断请求标志。
⑵对外中断电平触发方式,需要采取软硬结合的方法撤除中断请求。硬件上应马上撤除 INT0和INT1上的低电平,同时软件编程清除IE0和IE1标志。
⑶对串行口中断,用户应在串行中断服务程序中用软件清除TI或RI。
6、中断处理流程图 中断处理流程示意图
中断源发出中断申请
中断是否允许?
PC断点地址压入堆栈 中断矢量地址送人PC,转
向中断服务子程序 执行中断服务子程序
中断返回 断点地址由堆栈弹出送人PC
中断请求撤除
知识回顾
理解中断处理过程 掌握中断子函数的编写
求中断,CPU将先响应优先权高的中 断,后响应优先权低的中断。
中断优先及中断嵌套
1、中断处理过程
②中断总允许位EA置1;
③申请中断的中断C源PU允响许位应置中1;断请求后,就立即转入执行中断服务程序。不同的中断源、不同的
中断源发出中断请求,相应中断请求标志置“1”。
断硬点件地 上址应由马中堆上断栈撤弹除要入IN求PT0C可和能INT有1上不的同低的电平中,断同处时软理件具编体程清方除法IE0,和但IE1中标断志。处理的流程分为四个阶段:
④没有响应同级或更高级的中断。
2、中断响应

中断的应用实验报告

中断的应用实验报告

一、实验目的1. 理解中断的概念和作用。

2. 掌握中断的编程方法。

3. 熟悉中断的嵌套和优先级处理。

4. 培养实际操作能力,提高编程水平。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编译器:Visual Studio 20193. 芯片:Intel Core i5-8265U4. 内存:8GB DDR45. 外设:显示器、键盘、鼠标三、实验原理中断是计算机系统中一种重要的处理机制,它允许CPU在执行程序的过程中,暂时中止当前程序的执行,转而执行中断服务程序(ISR)。

中断广泛应用于操作系统、设备驱动程序、实时系统等领域。

四、实验内容1. 中断的基本应用2. 中断的嵌套3. 中断的优先级处理五、实验步骤1. 中断的基本应用(1)创建一个简单的中断服务程序(ISR):```cvoid isr_handler() {// 中断服务程序代码printf("中断发生,执行中断服务程序。

\n"); }void main() {// 设置中断向量表set_interrupt_vector(0x21, isr_handler); // 主循环while (1) {// 执行其他任务}}```(2)编写中断触发程序:```cvoid interrupt_trigger() {// 触发中断__asm__("int 0x21");}```(3)在主函数中调用中断触发程序:```cint main() {interrupt_trigger();return 0;}```2. 中断的嵌套(1)设置多个中断向量,并编写对应的中断服务程序:```cvoid isr_handler1() {// 中断服务程序1代码printf("中断1发生,执行中断服务程序1。

\n"); }void isr_handler2() {// 中断服务程序2代码printf("中断2发生,执行中断服务程序2。

中断原理实验报告

中断原理实验报告

一、实验目的1. 理解中断的基本概念和作用。

2. 掌握中断请求的生成和中断处理的过程。

3. 学习中断控制器的工作原理和编程方法。

4. 通过实际操作,加深对中断机制的理解和应用。

二、实验原理中断是一种使CPU暂时中止当前程序的执行,转而执行中断服务程序的机制。

它允许计算机在执行某个程序时,能够迅速响应来自外部设备或内部事件的需求,从而提高系统的实时性和效率。

中断请求(IRQ)是指由外部设备或内部事件产生的,请求CPU执行中断服务程序的信号。

中断控制器(如8259)负责接收和处理中断请求,并根据中断优先级将中断服务程序插入到当前程序执行过程中。

三、实验内容1. 实验设备:计算机、实验箱、示波器、按键、LED灯等。

2. 实验步骤:1. 连接实验箱上的各个元件,包括按键、LED灯、中断控制器等。

2. 编写中断服务程序,实现按键按下时LED灯闪烁的功能。

3. 编写主程序,初始化中断控制器,设置中断优先级,并启动中断。

4. 观察实验现象,分析中断处理过程。

四、实验过程1. 连接实验设备:按照实验箱说明书,将按键、LED灯、中断控制器等元件连接到实验箱上。

2. 编写中断服务程序:```cvoid interrupt 0 handler(void) {LED = ~LED; // 翻转LED灯状态}```该程序使用C语言编写,当外部中断发生时,CPU会自动调用该中断服务程序。

3. 编写主程序:```cvoid main(void) {EA = 1; // 开启全局中断EX0 = 1; // 开启外部中断0IT0 = 1; // 设置外部中断0为下降沿触发LED = 0; // 初始化LED灯状态while(1) {// 主程序循环,等待中断发生}}```该程序初始化中断控制器,设置中断优先级,并开启全局中断和外部中断0。

当按键按下时,外部中断0发生,CPU会调用中断服务程序,实现LED灯闪烁的功能。

4. 观察实验现象:按下按键,观察LED灯是否闪烁。

操作系统实验报告 中断操作

操作系统实验报告 中断操作

实验一时钟中断事件模拟实习目的模拟时钟中断的产生及设计一个对时钟中断事件进行处理的模拟程序。

通过实习了解中断及中断处理程序的作用。

本实习模拟“时钟中断事件”的处理,对其它中断事件的模拟处理,可根据各中断事件的性质确定处理原则,制定算法。

实习内容现代计算机系统的硬件部分都设有中断机构,它是实现多道程序设计的基础。

中断机构能发现中断事件,且当发现中断事件后迫使正在处理器上执行的进程暂时停止执行,而让操作系统的中断处理程序占有处理器去处理出现的中断事件。

对不同的中断事件,由于它们的性质不同,所以操作系统应采用不同的处理。

实习原理及编程思想(1) 出现中断事件,硬件就把它记录在中断寄存器中。

中断寄存器的每一位可与一个中断事件对应,当出现某中断事件后,对应的中断寄存器的某一位就被置成“1”。

本实习中,用从键盘读入信息来模拟中断寄存器的作用,用计数器加1来模拟处理器执行了一条指令当读入信息=0时,表示无中断事件发生,继续执行指令;当读入信息=1时,表示发生了时钟中断事件,转时钟中断处理程序。

(2)计算机系统有一时钟,按电源频率(50Hz)产生中断请求信号,即每隔20毫秒产生一次中断请求信号,称时钟中断信号,时钟中断的间隔时间(20毫秒)称时钟单位。

我们可用自己确定的频率在键盘上键入“0”或“1”来模拟按电源频率产生的时钟中断信号。

(3) 中断处理程序应首先保护被中断的现行进程的现场(通用寄存器内容、断点等),现场信息可保存在进程控制块中;然后处理出现的中断事件,根据处理结果修改被中断进程的状态;最后转向处理器调度,由处理器调度选择可运行的进程,恢复现场使其运行。

本实习主要模拟中断事件的处理,用打印相应的字符代替保护现场和处理器调度的工作。

(4) 为模拟时钟中断的处理,先分析一下时钟中断的作用。

利用时钟中断可计算日历时钟,也可作定时闹钟等。

定时闹钟——对需要定时的场合,例如,处理器调度采用“时间片轮转”策略调度时,可把轮到运行的进程的时间片值(以时钟单位计算)送到称为“定时闹钟”的工作单元中,每产生一次时钟中断就把定时闹钟值减1,当该值为“0”时,表示确定的时间已到,起到定时的作用。

中断实验——精选推荐

中断实验——精选推荐

实验中断系统应用实验一、实验目的1.掌握外部中断技术的基本使用方法2.掌握中断处理程序的编写方法二、实验说明1.外部中断的初始化设置共有三项内容:中断总允许即EA=1,外部中断允许即EXi=1(i=0或1),中断触发方式设置。

中断触发方式设置一般有两种方式:电平触发方式和脉冲(边沿)触发方式,本实验选用后者,其前一次为高电平后一次为低电平时为有效中断请求。

因此高电平状态和低电平状态至少维持一个周期,中断请求信号由引脚INT0(P3.2)和INT1(P3.3)引入,本实验由INT0(P3.2)引入。

2.中断服务的关键:a、保护进入中断时的状态。

堆栈有保护断点和保护现场的功能使用PUSH指令,在转中断服务程序之前把单片机中有关寄存单元的内容保护起来。

b、必须在中断服务程序中设定是否允许中断重入,即设置EX0位。

c、用POP指令恢复中断时的现场。

3.中断控制原理:中断控制是提供给用户使用的中断控制手段。

实际上就是控制一些寄存器,51系列用于此目的的控制寄存器有四个:TCON 、IE 、SCON 及IP。

4.中断响应的过程:首先中断采样然后中断查询最后中断响应。

采样是中断处理的第一步,对于本实验的脉冲方式的中断请求,若在两个相邻周期采样先高电平后低电平则中断请求有效,IE0或IE1置“1”;否则继续为“0”。

所谓查询就是由CPU测试TCON和SCON中各标志位的状态以确定有没有中断请求发生以及是那一个中断请求。

中断响应就是对中断请求的接受,是在中断查询之后进行的,当查询到有效的中断请求后就响应一次中断。

INT0端接单次脉冲发生器。

P1.0接LED灯,以查看信号反转。

三、实验内容及步骤用一指示灯标识外中断的触发。

1.打开Keil uVision3 软件,首先建立本实验的项目文件,接着建立源程序(.ASM文件),编译无误后,编译成可烧录机器码(.hex或.bin文件后缀)。

2.可把机器码文件,用ISP烧录器烧录到89S52芯片中。

实验报告中断系统实验

实验报告中断系统实验

一、实验目的1. 理解中断系统的基本概念和工作原理。

2. 掌握中断请求、中断响应、中断处理和中断返回的过程。

3. 学习使用中断系统实现实时处理功能。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C/C++3. 开发环境:Visual Studio 2019三、实验内容1. 实验一:中断请求和中断响应2. 实验二:中断处理和中断返回3. 实验三:使用中断系统实现实时处理功能四、实验步骤(一)实验一:中断请求和中断响应1. 创建一个简单的C/C++程序,实现以下功能:- 定义一个全局变量,用于模拟中断请求。

- 实现一个中断服务例程(ISR),当全局变量被修改时,触发中断请求。

- 在主函数中,设置中断向量表,使CPU能够识别并响应中断请求。

2. 编写代码如下:```c#include <stdio.h>// 全局变量,用于模拟中断请求volatile int interrupt_flag = 0;// 中断服务例程void interrupt_service_routine() {printf("中断服务例程执行\n");interrupt_flag = 0; // 清除中断请求标志}// 主函数int main() {// 设置中断向量表// ...// 启动中断请求interrupt_flag = 1;while (1) {// 执行其他任务// ...}return 0;}```(二)实验二:中断处理和中断返回1. 在中断服务例程中,添加更多的处理逻辑,如: - 获取中断请求的来源。

- 执行相应的中断处理任务。

- 中断返回,恢复中断前的状态。

2. 修改中断服务例程如下:```cvoid interrupt_service_routine() { // 获取中断请求的来源int interrupt_source = ...;// 执行相应的中断处理任务switch (interrupt_source) {case ...:// ...break;case ...:// ...break;default:// ...break;}// 中断返回__asm {popairet}}```(三)实验三:使用中断系统实现实时处理功能1. 使用中断系统实现一个实时时钟(RTC)功能,要求:- 定时触发中断,更新RTC的值。

中断的处理PPT资料优秀版

中断的处理PPT资料优秀版

2021/7/12
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中断处理
实现的方法是调用 request_irq() 函数,当接受到相应的IRQ 时(共有15种中断,在Intel架构平台上再加上1种用于串连中 断控制器的中断)去调用你的中断处理程序。该函数接收IRQ 号,要调用的处理IRQ函数的名称,中断请求的类别标志位, 文件 /proc/interrupts 中声明的设备的名字,和传递给中断 处理程序的参数。中断请求的类别标志位可以为 SA_SHIRQ 来告诉系统你希望与其它中断处理程序共享该中断号(这通常 是由于一些设备共用相同的IRQ号,也可以为 SA_INTERRUPT 来告诉系统这是一个快速中断,这种情况下 该函数只有在该IRQ空闲时才会成功返回,或者同时你又决定 共享该IQR。
第一种选择是使用 crontab 文件,启动一个进程,通过一个 系统调用唤醒内核模块,例如打开一个文件。这很没效率。我 们通过 crontab 生成了一个新进程,读取了一段新的可执行 代码进入内存,只是为了唤醒一个已经在内存中的内核模块。
2021/7/12
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任务调度
第二种选择是我们构造一个函数,然后该函数在每次时间中断 发生时被调用。实现方法是我们构造一个任务,使用结构体 tq_struct,而该结构体又保存着指向该函数的指针。然后, 我们用 queue_task 把该任务放在叫做tq_timer任务队列中 。该队列是将在下个时间中断发生时执行的任务。因为我们想 要使它不停的执行,所以当该函数执行完后我们还要将它放回 tq_timer任务队列中等待下一次时间中断。
* anything. 长中断占用的时间相对较长,在此期间,可能会有别的中断发生请求处理(不是相同设备发出的中断)。
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历时钟‖的工作单元中,用一计时器累计时钟中断次数。显然,根据时钟中断的次数和时钟
单位(20毫秒)以及开机时的日历时钟可计算出当前的精确的日历时钟(年、月、日、时、
分、秒)。因此,可按需要计算出一个作业装入时的时间,一个作业撤离时的时间,终端用
户使用终端的时间,以及其它场合需要确定的时间。
定时闹钟——对需要定时的场合,例如,处理器调度采用―时间片轮转‖策略调度时,
程的状态;最后转向处理器调度,由处理器调度选择可运行的进程,恢复现场使其运行。
本实习主要模拟中断事件的处理,为简单起见可省去保护现场和处理器调度的工作。
(4)为模拟时钟中断的处理,先分析一下时钟中断的作用。利用时钟中断可计算日历
时钟,也可作定时闹钟等。
计算日历时钟——把开机时的时间(年、月、日、时、分、秒)存放在指定的称为―日
一位就被置成―1‖。
处理器每执行一条指令后,必须查中断寄存器,当中断寄存器内容不为―0‖时,说明有
中断事件发生。硬件把中断寄存器内容以及现行程序的断点存在主存的固定单元,且让操
作系统的中断处理程序占用处理器来处理出现的中断事件。操作系统分析保存在主存固定
单元中的中断寄存器内容就可知道出现的中断事件的性质,从而作出相应的处理。
本实习中,用从键盘读入信息来模拟中断寄存器的作用,用计数器加1来模拟处理器
执行了一条指令。每模拟一条指令执行后,从键盘读入信息且分析,当读入信息=0时,表
示无中断事件发生,继续执行指令;当读入信息=1时,表示发生了时钟中断事件,转时钟
中断处理程序。
(2)假定计算机系统有一时钟,它按电源频率(50Hz)产生中断请求信号,即每隔20
scanf("%d",&clock_alarm[j]);
//设置为时钟闹铃为8,每个时钟间隔为2秒
for(int j=0;j<3;j++)
printf("the clock alarm is %d,timer is 0\n",clock_alarm[j]);
while(1)
{
do{
printf("A piece of order have been finished\n");
count++;//模拟一条指令被执行,计数器加1
个相同的时间片,每产生一次时钟中断经处理后,被中断进程时间片减1,时间片值0
时,该进程优先运行,若时间片值=0且该进程尚未运行结束,则将它排入队尾,再给它分
配一个时间片,直到所有的进程运行结束。应怎样设计进程控制块?各进程的状态怎样变
化?在本实习的程序中加入处理器调度程序。
五、实习报告
(1)实验说明:
可把轮到运行的进程的时间片值(以时钟单位计算)送到称为―定时闹钟‖的工作单元中,每
产生一次时钟中断就把定时闹钟值减1,当该值为―0‖时,表示确定的时间已到,起到定时的作用。
(5)本实习的模拟程序可由两部分组成,一部分是模拟硬件产生时钟中断,另一部分
模拟操作系统的时钟中断处理程序。模拟程序的算法如图1-1。其中,保护现场和处理器调
作用。本实习模拟“时钟中断事件”的处理,对其它中断事件的模拟处理,可根据各中断
事件的性质确定处理原则,制定算法,然后依照本实习,自行设计。
三、实习题目
模拟时钟中断的产生及设计一个对时钟中断事件进行处理的模拟程序。
[提示]:
(1)计算机系统工作过程中,若出现中断事件,硬件就把它记录在中断寄存器中。中
断寄存器的每一位可与一个中断事件对应,当出现某中断事件后,对应的中断寄存器的某
毫秒产生一次中断请求信号,称时钟中断信号,时钟中断的间隔时间(20毫秒)称时钟单
位。
学生可按自己确定的频率在键盘上键入―0‖或―1‖来模拟按电源频率产生的时钟中断信
号。
(3)中断处理程序应首先保护被中断的现行进程的现场(通用寄存器内容、断点等),
现场信息可保存在进程控制块中;然后处理出现的中断事件,根据处理结果修改被中断进
st++;
}
printf("star time:\n");
//时间存储在数组中,从第5位开始为月份、时间、年份
for(i=4;i<25;i++)
{
printf("%c",s[i]);
}
printf("set three time clock alarm:\n");
//设置定时闹钟
for(int j=0;j<3;j++)
Display函数如下:
(2)实验代码:
#include<time.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void displayTime(int Timer,char s[]);
int main()
{
struct tm *local;
char *st,s[27];
度的工作在编程序时可省去。约定处理器调度总是选择被中断进程继续执行。
(6)按模拟算法设计程序,要求显示或打印开机时间、定时闹钟初值、定时闹钟为―0‖
时的日历时钟。确定三个不同的定时闹钟初值,运行设计的程序,观察得到的结果。
四、思考题
将进程调度策略结合到本实习中,可选用时间片轮转的调度策略。给每个进程分配一
首先获取本机时间,并转换成字符存储起来:
local = localtime(&t);
st=asctime(local);
之后记录初始时间并输பைடு நூலகம்时间:
设置三个定时闹钟:
之后判断,键盘输入1则进行中断处理,输入0则不中断处理:
·
处理后要进行判读那,三个定时闹钟是否到达,若到达,则调用函数display进行时间计算并显示:
time_t t;
t=time(NULL);
local = localtime(&t);
st=asctime(local);
int count=0,clock_alarm[3],Timer=0,clock_count,w;
int i;
//记录初始时间
for(i=0;i<27;i++)
{
s[i]=*st;
实习一中断处理
一、实习内容
模拟中断事件的处理。
二、实习目的
现代计算机系统的硬件部分都设有中断机构,它是实现多道程序设计的基础。中断机
构能发现中断事件,且当发现中断事件后迫使正在处理器上执行的进程暂时停止执行,而
让操作系统的中断处理程序占有处理器去处理出现的中断事件。对不同的中断事件,由于
它们的性质不同,所以操作系统应采用不同的处理。通过实习了解中断及中断处理程序的
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