中断屏蔽技术
操作系统6处理机管理习题
第六章处理器管理练习题(一)单项选择题1．多道程序设计系统中，让多个计算问题同时装入计算机系统的主存储器( )。
A．并发执行B．顺序执行C．并行执行D．同时执行2．引入多道程序设计技术后，处理器的利用率( )。
A．有所改善B．极大地提高C．降低了D．无变化，仅使程序执行方便3．计算机系统采用多道程序设计技术后，（)。
A．缩短了每个程序的执行时间B．系统效率随并行工作道数成比例增长C．提高了系统效率D．使用设备时不会发生冲突4．进程是( )。
A．一个系统软件B．与程序概念等效C．存放在内存中的程序D．执行中的程序5.进程的( )和并发性是两个很重要的属性。
A．动态性 B.静态性C．易用性D．顺序性6．( )是完成操作系统功能的进程。
A．用户进程B．系统进程C．并发进程D．编译进程7．可再入程序必须是纯代码，在执行中( )。
A.可以随意改变B．计算结果相同C．自身不改变D．要求输入相同的数据8．已经获得除( )以外所有运行所需资源的进程处于就绪状态。
A主存储器B．打印机C．CPU D．磁盘空间9．在一个单处理器系统中，处于运行态的进程( )。
A．可以有多个B．不能被打断C．只有一个D．不能请求系统调用10.对于一个单处理器系统来说,允许若干进程同时执行，轮流占用处理器．称它们为（)的。
A．顺序执行B．同时执行C．并行执行D．并发执行11．操作系统根据( )控制和管理进程，它是进程存在的标志。
A．程序状态字B．进程控制块C．中断寄存器D．中断装置12．若干个等待占有CPU并运行的进程按一定次序链接起来的队列为( )。
A．运行队列B．后备队列C．等待队列D．就绪队列13．用户从终端上输入一条命令，即产生了( )。
A．程序性中断事件B．外部中断事件C．输入输出中断事件D．自愿性中断事件14．( )的断点是确定的。
A．硬件故障中断B．自愿性中断C．程序性中断D．外部中断15．自愿性中断事件是由( )引起的。
操作系统期末考试选择题
1操作系统是计算机系统的一种( )。
A．应用软件 B．系统软件c．通用软件D．工具软件2．操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( )A.使用方便 B．高效工作 C.合理使用资源 D．使用方便并高效工作3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。
A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统4．下列系统中( )是实时系统。
A．计算机激光照排系统 B．办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统5．操作系统是一种系统软件，它( )。
A．控制程序的执行 B．管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机 D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行6．计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统A．CPU管理B．作业管理 C．资源管理D．设备管理7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。
A.不能自动选择作业执行 B．无法协调资源分配c．不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预8．分时操作系统适用于( )。
A．控制生产流水线B．调试运行程序c．大量的数据处理D．多个计算机资源共享9．在混合型操作系统中，“前台”作业往往是指( )。
A．由批量单道系统控制的作业B．由批量多道系统控制的作业 c．由分时系统控制的作业 D．由实时系统控制的作业10.在批处理兼分时的系统中，对( )应该及时响应，使用户满意。
A．批量作业 B.前台作业c．后台作业D．网络通信11．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。
A．十分注重系统资源的利用率B．不强调响应速度 c．不强求系统资源的利用率 D．不必向用户反馈信息12．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( )。
A．实现各台计算机之间的通信B．共享网络个的资源 c．满足较大规模的应用 D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务13．SPOOL技术用于( )。
利用中断屏蔽技术修改中断优先级
利用中断屏蔽技术修改中断优先级摘要：在现代计算机系统中，中断系统不只是I/O系统，也是整个计算机系统必不可少的重要组成部分。
中断响应的次序是固定的，中断处理的次序可以与之保持一致，也可通过修改屏蔽字来灵活地改变，文章针对三种典型的问题，提出解决思路和方法，阐述利用中断屏蔽技术修改中断优先级。
关键词：中断级屏蔽位；中断响应；中断处理当CPU与外设交换信息时，如果采用查询的方式，则CPU要浪费很多时间去等待外设，为了解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾，一方面提高外设的工作速度，另一方面发展了中断的概念。
中断概念的出现，是计算机系统结构设计中的一个重大变革。
中断是指CPU终止正在执行的程序，转去处理随机提出的请求，待处理完后，再回到原先被打断的程序继续恢复执行的过程。
响应和处理各种中断的软、硬件总体称为中断系统。
中断系统是整个计算机系统必不可少的重要组成部分。
它对程序的监视和跟踪、人机联系、故障处理、多道程序和分时处理、实时处理、目态程序和操作系统的联系、I/O处理以及多处理机系统中各机的联系等都起着重要的作用。
中断响应的次序是固定的，中断处理的次序可以与之保持一致，也可通过修改屏蔽字来灵活地改变，文章针对三种典型的问题，提出解决思路和方法，阐述利用中断屏蔽技术修改中断优先级。
1 确定中断屏蔽字引起中断的各种事件称为中断源。
在中、大型计算机系统中，中断源个数多达几十甚至几百个，为每个中断源单独形成入口，显然很困难，也没有这种必要，为简化中断处理程序入口地址形成硬件，将中断源归成几类，每一类中各中断源性质比较接近，对每一类给定一个中断处理程序入口，再由软件转入对相应的中断源进行处理。
中断的特点是具有随机性，常常会同时发生多个中断请求，为解决这个问题，需要根据中断的性质、紧迫性、重要性以及软件处理的方便性把中断分成不同的级别，按照优先次序进行响应和处理。
在现代计算机系统中，中断优先级一般是由硬件的排队器实现的，因此，当有多个中断源同时请求中断服务时，中断响应次序的高低是固定死的。
2022年延边大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)
2022年延边大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、在一个文件被用户进程首次打开的过程中，操作系统需做的是（）A.将文件内容读到内存中B.将文件控制块读到内存中C.修改文件控制块中的读写权限D.将文件的数据缓冲区首指针返回给用户进程2、文件系统采用两级索引分配方式。
若每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占4B，则该系统中单个文件的最大长度是（）A.64MBB.128MBC.32MBD.都不对3、一个进程被唤醒意味着（）。
A.该进程可以重新占用CPUB.优先级变为最大C.PCB移到就绪队列之首D.进程变为运行态4、下列关于线程的叙述中，正确的是（）。
I.在采用轮转调度算法时，一进程拥有10个用户级线程，则在系统调度执行时间上占用10个时间片II.属于同·个进程的各个线程共享栈空间III.同一进程中的线程可以并发执行，但不同进程内的线程不可以并发执行IV.线程的切换，不会引起进程的切换A. 仅I、II、IIIB. 仅II、IVC.仅II、IIID.全错5、通常用户进程被建立后（）A.使一直存在于系统中，直到被操作人员撤销B.随着作业运行正常或不正常结束而撤销C.随着时间片轮转而撤销与建立D.随着进程的阻塞或唤醒而撤销与建立6、下面关于虚拟存储器的论述中，正确的是（）。
A.在段页式系统中以段为单位管理用户的逻辑地址空间，以页为单位管理内存的物理地址空间，有了虚拟存储器才允许用户使用比内存更大的地址空间B.为了提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面C.为了能让更多的作业同时运行，通常只装入10%~30%的作业即启动运行D.最佳置换算法是实现虚拟存储器的常用算法7、在段页式分配中，CPU每次从内存中取一次数据需要（）次访问内存。
A.1B.2C.3D.48、一个多道批处理系统中仅有P1，和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达。
它们的计算和I/O操作顺序如下：P1：计算60ms，I/O 80ms，计算20msP2：计算120ms，I/O 40ms，计算40ms。
计算机中断技术
2.2.4 中断事件处理
1、 I/O中断 2、时钟中断处理 3、 控制台中断处理 4、硬件故障处理 5、 程序性中断的处理 6、 自愿性中断处理
1、 IO中断处理
• 正常结束
– 继续传输； – 唤醒相关进程。
• 传输错误
– 复执（eg. 3次)； – 报告系统操作员。
2 、时钟中断处理
• Housekeeping
6 、自愿性中断的处理（cont.)
系统调用驱动表：(table driven)
访管号： 0 服务程序入口 addr1 ………… addrn
……...
m Eg. UNIX
2.2.5 中断优先级和多重中断
1 中断的优先级 2 中断的屏蔽 3 多重中断事件的处理
1、 中断优先级
计算机执行的每一瞬间，可能有几 个中断事件同时发生，中断装置如 何来响应同时发生的中断呢?以不发 生中断丢失为前提，把紧迫程度相 当的中断源归在同一级，紧迫程度 差别大的中断源归在不同级，级别 高的有优先获得响应的权力，中断 装置预定的这个响应顺序称为中断 优先级。
LA:
除0中 断续元
应用程序自行处理中断(Cont.)
编译时：生成中断续元表：
中断事件0: 中断事件1: …... 中断事件n: 中断续元入口0 中断续元入口1 …… 中断续元入口n
初始时均为0
运行时：执行调试语句，填写中断续元表。 中断时：根据中断原因查中断续元表， 为0，用户未规定中断续元，由OS标准处理； 非0，用户已规定中断续元，由用户处理。
– 恢复：
• 启动处理机 • 启动设备 • 外存内存，寄存器 Use UPS for critical applications
4 、硬件故障处理(cont.)
可屏蔽中断的初始化设置_微型计算机接口技术_[共2页]
![可屏蔽中断的初始化设置_微型计算机接口技术_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/02f297f3ccbff121dc36832e.png)
15级可屏蔽中断的中断号分配，如表5.3和表5.4所示。
表5.3是主片82C59A的中断号，表5.4是从片82C59A的中断号。
表5.3 主片82C59A8级硬中断源的中断号中断源中断号高5位低3位中断号日时钟08H IR0(0) 08H 键盘08H IR1(1) 09H 保留08H IR2(2) 0AH 通信（二）08H IR3(3) 0BH 通信（一）08H IR4(4) 0CH 硬盘08H IR5(5) 0DH 软盘08H IR6(6) 0EH 打印机08H IR7(7) 0FH表5.4 从片82C59A8级硬中断源的中断号中断源中断号高5位低3位中断号实时钟070H IR0(0) 70H 改向INTOA 070H IR1(1) 71H 保留070H IR2(2) 72H 保留070H IR3(3) 73H 保留070H IR4(4) 74H 协处理器070H IR5(5) 75H 硬盘070H IR6(6) 76H 保留070H IR7(7) 77H5.8.2 可屏蔽中断的初始化设置台式PC微机系统对82C59A进行了初始化，将中断控制器的工作方式，包括中断触发方式、中断屏蔽方式、中断排队方式、中断结束方式、中断级联方式以及中断号的分配确定下来，以备系统或用户使用，因此用户不需再做初始化。
初始化的设置内容和相应的初始化程序如下。
1．初始化设置的内容（1）中断触发方式采用边沿触发，上跳变有效。
（2）中断屏蔽方式采用常规屏蔽方式，即使用OCW1向IMR写入屏蔽码。
（3）中断优先级排队方式采用固定优先级的完全嵌套方式。
（4）中断结束方式采用非自动结束方式中的不指定全嵌套和指定全嵌套两种命令格式，即在中断服务程序服务完毕中断返回之前，发结束命令代码20H或6XH均可（X为0～7）。
（5）级联方式采用两片主/从连接方式，并且规定把从片的中断申请输出引脚INT连到主片的中断请求输入引脚IR2上。
两片级联处理15级中断。
第五章测试
1．下列选项中，能引起外部中断的事件是( )A．键盘输入B．除数为0C．浮点运算下溢D．访存缺页2．单级中断系统中，中断服务程序内的执行顺序是( )I．保护现场II．开中断Ⅲ，关中断Ⅳ．保存断点v．中断事件处理Ⅵ．恢复现场Ⅶ．中断返回A．I—V一Ⅵ一II一ⅦB．Ⅲ一I—V一ⅦC．ⅡI一Ⅳ一V一Ⅵ一ⅦD．Ⅳ一I—V一Ⅵ一Ⅶ3．某计算机有五级中断L4～L0，中断屏蔽字为M4M3M2MIM。
，Mi=l(。
≤i≤4)表示对L级中断进行屏蔽。
若中断响应优先级从高到低的顺序是L4- L0-L2-L1-L3，则L1的中断处理程序中设置的中断屏蔽字是( ).A. 1 1 1 1 0B.0 1 1 0 1C.00011D.0 1 0 1 0 4．某计算机处理器主频为50MHz，采用定时查询方式控制设备A的I/。
，查询程序运行一次所用的时钟周期数至少为500.在设备A工作期间，为保证数据不丢失，每秒需对其查询至少200次，则CPU用于设备A的I/。
的时间占整个CPU时间的百分比至少是( ).A.0.02%B.0.05070C.0.20070D.0.50%5. 响应外部中断的过程中，中断隐指令完成的操作，除保护断点外，还包括( ).I．关中断II．保存通用寄存器的内容Ⅲ，形成中断服务程序入口地址并送PCA．仅I、ⅡB．仅I、Ⅲc．仅II、Ⅲ D. I、II、Ⅲ6．设置中断排队判优逻辑的目的是( ).A．产生中断源编码B．使同时提出的请求中的优先级别最高者得到及时响应C．使CPU能方便地转入中断服务子程序D．提高中断响应速度7．中断判优逻辑和总线仲裁方式相类似，下列说法正确的是( ).I．在总线仲裁方式中，独立请求方式响应时间最快，是以增加控制线数为代价的II．在总线仲裁方式中，计数器定时查询方式有一根总线请求(BR)和一根设备地址线，若每次计数都从0开始，则设备号小的优先级高Ⅲ．总线仲裁方式一般是指I/。
设备争用总线的判优方式，而中断判优方式～般是指I/。
【课件】4.5 中断屏蔽技术
大连理工大学 赖晓晨电容屏VS电阻屏电容屏&电阻屏精确度高 用任何物体来触摸 成本较为廉价支持多点触控耐磨损、寿命长不需要压力来产生信号多重中断的概念k l mk+1 l+1 m+1第一次 中断第二次中断第三次中断程序断点(内存地址) k+1 , l+1 , m+11. 提前设置开中断指令（保护现场之后）1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源中断请求主程序A B C D中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C 中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、C中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、CA中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、CA 中断请求主程序A B C D 中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、CA中断请求主程序A B C D中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、CA中断请求主程序A B C D中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、CA中断请求主程序A B C D中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、CA中断请求主程序A B C D中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D1. 提前设置开中断指令（保护现场之后）2. 优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源B 、CA中断请求主程序A B C D中断服务程序( A、B、 C、 D 优先级按 降序 排列)D自学（复习）：中断屏蔽触发器的作用&MASK = 0（未屏蔽）INTR 能被置 “1”&&&&1 1 1 1INTP 1INTP 2INTP 3INTP 4INTR 1INTR 2INTR 3INTR 4MASK 1MASK 2MASK 3MASK 4DQ1D INTR MASKQ CPU 查询MASK i = 1 （屏蔽）INTP i = 0 （不能被排队选中）中断屏蔽字每一列对应一个屏蔽关系。
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例如：某机有4个中断源1、2、3、4，其硬件排队优先次序 为1>2>3>4.各中断源的服务程序中对应的屏蔽字如下表所示：
中断源 1 1 2 3 4 1 0 1 0 2 1 1 1 1 屏蔽字 3 0 0 1 0 4 1 0 1 1
硬件 ＋ 软件
• 什么是多重中断? • 实现多重中断的条件?
– 提前设置”开中断”指令 – 可以中断嵌套（级别高的中断级别低的 级别高的中断级别低的） 级别高的中断级别低的
例如:中断源A、B、C、D，优先级A>B>C>D。
主程序
B/C
A >
B
>
C > D
D A
3. 屏蔽技术
(1) 屏蔽触发器的作用
INTP1 INTR CPU 查询
D
INTP2
INTP3
INTP4
MASK
Q
1
&
1
&
1
&
1
&
1 &
Q
INTR1 D
INTR2 MASK1
INTR3 MASK2
INTR4 MASK4屏蔽） INTR 能被置 “1”
MASKi = 1 （屏蔽） 屏蔽） INTPi = 0 （不能被排队选中） 不能被排队选中）
(3) 屏蔽技术可改变处理优先等级
服务程序 D程序 程序 C程序 程序 B程序 程序 A程序 程序 主程序 A处理完 处理完 A、B、C、D 、 、 、 同时请求中断 B处理完 处理完 D处理完 处理完 C处理完 处理完
t
CPU 执行程序轨迹（原屏蔽字） 执行程序轨迹（原屏蔽字）
(3) 屏蔽技术可改变处理优先等级
(2) 屏蔽字
16个中断源 1，2，3 ， 16 按 降序 排列 个中断源 ， ， … 优先级 1 2 3 4 5 6 … 15 16 屏 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 蔽 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 … 字 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0
（1）给出上述4个中断源的中断处理次序。
答：根据上表的屏蔽字，其处理次序为：3>1>4>2
（2）若4个中断源同时有中断请求，画出CPU执行程序的轨迹。
服务程序 程序 1 程序 2 程序 3 程序 4 t 1、2、3、4 同时请求中断
服务程序 D程序 程序 C程序 程序 B程序 程序 A程序 程序 主程序 A、B、C、D 、 、 、 同时请求中断 B 0 1 0 0 A 1 1 1 1 D C
t
CPU 执行程序轨迹（新屏蔽字） 执行程序轨迹（新屏蔽字）
(4) 屏蔽技术的其他作用
可以 人为地屏蔽 某个中断源的请求 便于程序控制
(5) 新屏蔽字的设置
中断屏蔽技术 ------ 主要用于多重中断
2. 中断系统需解决的问题
(1) 各中断源 如何 向 CPU 提出请求 ？ (2) 各中断源 同时 提出 请求 怎么办 ？ (3) CPU 什么 条件、什么 时间、以什么 方式 条件、 时间、 响应中断 ？ (4) 如何 保护现场 ？ (5) 如何 寻找入口地址 ？ (6) 如何 恢复现场，如何 返回 ？ 恢复现场， (7) 处理中断的过程中又 出现新的中断 怎么办 ？
1 1 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
(3) 屏蔽技术可改变处理优先等级
响应优先级 处理优先级
中断源 A B C D
不可改变 可改变（通过重新设置屏蔽字） 可改变（通过重新设置屏蔽字）
原屏蔽字 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 新屏蔽字 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1
响应优先级 A→B→C→D 降序排列 处理优先级 A→D→C→B 降序排列