操作系统day1：中断

PC&＃xff1a;程序计数器&＃xff0c;指向马上要执行的那一条指令

中断号&＃xff1a;系统分配给每个中断源的代号&＃xff0c;以便识别和处理
断点&＃xff1a;检测到中断时&＃xff0c;处理机刚执行完的那条指令地址
恢复点&＃xff1a;断点的逻辑后续指令地址
现场信息&＃xff1a;中断那一刻确保被中断程序能继续运行的有关信息&＃xff0c;如PC&＃xff0c;通用寄存器&＃xff0c;其他特殊寄存器等

PS&＃xff1a;处理机状态字&＃xff0c;寄存处理机运行状态的寄存器
核心态&＃xff1a;允许特权指令执行的状态&＃xff0c;可访问系统空间。内核程序在此态运行
用户态&＃xff1a;一般程序所运行的状态&＃xff0c;只可访问用户空间

中断向量&＃xff1a;一组存放程序入口地址和程序运行所需PS的内存单元

1.中断,异常&＃xff08;陷入&＃xff09;进入
1&＃xff09;硬件自动将当前PC,PS存入暂存寄存器.
2&＃xff09;中断/异常发生&＃xff0c;用中断号/异常号作下标&＃xff0c;查中断向量表&＃xff0c;从指定的中断向量单元中取出新PC,PS内容装入 PC,PS寄存器&＃xff0c;从而转到相应处理程序
3&＃xff09;将原PC,PS保存到现场保护区栈

2.保存现场&＃xff0c;形成现场区栈帧
1&＃xff09;硬件将原PS,PC压栈,且根据中断类将中断向量表中的新PS,PC值送PS,PC寄存器.
2&＃xff09;中断入口指令将r0压栈后将中断处理程序地址存入r0&＃xff0c;转总控程序.
3&＃xff09;由总控程序将新的PS压栈&＃xff08;因其中有陷入号信息&＃xff09;.
4&＃xff09;由总控将r1,r6压栈&＃xff08;r6中为栈指针,此时是上一栈帧顶&＃xff09;由总控从新PS低五位截取trap号进入栈.
5&＃xff09;总控按照r0转相应中断&＃xff08;或trap&＃xff09;处理程序时,将返回地址压栈.
6&＃xff09;由各中断&＃xff08;陷入&＃xff09;处理程序先将r5,r4,r3,r2压栈,返回总控时恢复r2,r3,r4,r5.

3.转相应中断/异常&＃xff08;陷入&＃xff09;处理程序
总控程序直接根据r0中的地址&＃xff08;已存放好中断程序的入口地址&＃xff09;转向中断&＃xff08;陷入&＃xff09;处理子程序。转向子程序时&＃xff0c;将返回地址压栈&＃xff08;转子指令自动压栈&＃xff09;

中断处理通常是向设备控制器发下一个I/O请求&＃xff0c;就绪等该I/O结束的进程。


陷入处理即操作系统系统调用处理。
指令出错时一般是做进程结束处理。


4.恢复现场
问题&＃xff1a;中断处理完成后&＃xff0c;回到用户态之前CPU要先去运行什么程序&＃xff1f;
中断处理完成后&＃xff0c;
回退到核心态时:
1&＃xff09;退栈
2&＃xff09;执行rtt指令&＃xff0c;该指令自动将栈帧中保存的原PC,PS值装入PC,PS寄存器
回退到用户态时:
1&＃xff09;进程调度
2&＃xff09;退栈
3&＃xff09;执行rtt指令.该指令自动将栈帧中的PC,PS值装入PC,PS寄存器