操作系統·中斷

中斷的概念

中斷是指程序執行過程中，遇到急需處理的 事件時，暫時中止CPU上現行程序的運行， 轉去執行相應的事件處理程序，待處理完成 後再返回原程序被中斷處或調度其他程序執 行的過程 操作系統是“中斷驅動”的；

換言之，中斷 是激活操作系統的唯一方式 中斷有廣義和狹義之分，上述中斷是指廣義的中斷

中斷、異常與系統異常

狹義的中斷指來源於處理器之外的中斷事件， 即與當前運行指令無關的中斷事件，如I/O中 斷、時鐘中斷、外部信號中斷等

異常指當前運行指令引起的中斷事件，如地 址異常、算術異常、處理器硬件故障等 系統異常指執行陷入指令而觸發系統調用引 起的中斷事件，如請求設備、請求I/O、創建 進程等

中斷源 –處理器硬件故障中斷事件

由處理器、內存儲器、總線等硬件故障 引起

處理原則爲：保護現場，停止設備，停 止CPU，向操作員報告，等待人工干預

中斷源-程序性中斷事件

處理器執行機器指令引起 除數爲零、操作數溢出等算術異常：簡單 處理，報告用戶；也可以由用戶編寫中斷 續元程序處理

非法指令、用戶態使用特權指令、地址越 界、非法存取等指令異常：終止進程 終止進程指令：終止進程

虛擬地址異常：調整內存後重新執行指令

中斷源-自願性中斷事件

處理器執行陷入指令請求OS服務引起；在 操作系統中，它一般又被稱作系統調用 請求分配外設、請求I/O、等等 處理流程是：陷入OS，保護現場，根據功 能號查入口地址，跳轉具體處理程序

中斷源-I/O中斷事件

來源於外圍設備報告I/O狀態的中斷事件 I/O完成：調整進程狀態，釋放等待進程 I/O出錯：等待人工干預 I/O異常：等待人工干預

中斷源-外部中斷事件

由外圍設備發出的信號引起的中斷事件

時鐘中斷、間隔時鐘中斷：記時與時間片 處理

設備報到與結束中斷：調整設備表

鍵盤/鼠標信號中斷：根據信號作出相應反應

關機/重啓動中斷：寫回文件，停止設備與 CPU

中斷系統

計算機系統中響應和處理中斷的系統，其中包括：硬件子系統和軟件子系統

中斷響應由硬件子系統完成

中斷處理由軟件子系統完成

中斷裝置