计算机体系第3章_1

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1、第3章存储、中断、总线与IO系统3.1存储系统的基本要求和并行主存系统3.2中断系统3.3总线系统3.4输入/输出系统移至第四章讨论!!3.2中断系统以IBM370为例，它把中断分成机器校验、管理程序调用、程序性、外部、输入/输出和重新启动6类。前5类中断只发生在CPU处于运行状态时，而重新启动不论CPU是处于停止状态还是处于运行状态都可以发生。机器校验中断告诉程序发生了设备故障。包含有电源故障、运算电路的误动作、主存出错、通道动作故障、处理器的各种硬件故障等等。访管中断是在用户程序需要操作系统介入时，通过执行“访管”指令时发生的。程序

2、性中断是包括指令和数据的格式错、程序执行中出现异常(非法指令、目态下使用管态指令、主存访问方式保护、寻址超过主存容量、各种溢出、除数为“0”、有效位为0等)以及程序的事件记录、监督程序对事件的检测引起的中断等。外中断来自机器外部，它包括各种定时器中断、外部信号中断及中断键中断。各种定时器中断用以计时、计费、控制等。外部信号中断主要用于与其他机器和系统的联系。中断键则用于操作员对机器的干预。外中断又可再分成两类：一类是若未被响应继续保留，另一类如不响应则不再保留。输入/输出中断是CPU与I/O设备及通道联系的工具，在输入输出操作完成、I/O

3、通道或设备产生故障时发出。重新启动中断是为操作员或另一台CPU要启动一个程序所用。CPU不能禁止这种中断。IBM370中断响应的优先次序为:机器校验程序性和管理程序调用输入和输出外部中断重新启动3.2.2中断的响应次序和处理次序中断响应次序中断处理次序中断响应次序用排队器硬件实现,是固定无法改变的.为了能根据需要改变中断的处理顺序,一般机器都设置了中断级屏蔽位寄存器,并且程序状态字中包含有屏蔽位字段.只要操作系统对每一类中断处理程序的现行程序状态字中的中断级屏蔽位设置成不同状态,就可以实现所希望的中断处理顺序.主存1级PSW2级PSW3

4、级PSW4级PSW中断级屏蔽位寄存器主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW中断级屏蔽位寄存器1111111111111111主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW中断级屏蔽位寄存器11111111111100000011111假设系统共有4个中断级,中断响应排队器的硬件响应次序为1234,要使中断处理次序也相同，相应地每一级中断处理程序的现行程序状态字中的中断级屏蔽位应按下表设置表3.2中断级屏蔽位举例1主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW11111111中断级屏蔽位寄存器主存1级PSW2级PSW3级

5、PSW4级PSW用户程序现行PSW111110101111中断级屏蔽位寄存器02级PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW111110101000中断级屏蔽位寄存器02级PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW010010101000中断级屏蔽位寄存器02级PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW010010101000中断级屏蔽位寄存器02级PSW1主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW010010101000中断级屏蔽位寄存器0

6、2级PSW1用户程序现行PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW010010101111中断级屏蔽位寄存器01用户程序现行PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW111110101111中断级屏蔽位寄存器01用户程序现行PSW假设要使中断处理次序为:1432,相应地每一级中断处理程序的现行程序状态字中的中断级屏蔽位应按下表设置表3.3中断级屏蔽位举例2Why???Why???主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW11111111中断级屏蔽位寄存器主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程

7、序现行PSW111110101111中断级屏蔽位寄存器02级PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW111110101011中断级屏蔽位寄存器02级PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW110110101011中断级屏蔽位寄存器02级PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW110110101011中断级屏蔽位寄存器02级PSW3级PSW0主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW110100101001中断级屏蔽位寄存器02级PSW3

8、级PSW主存1级PSW2级PSW3级PSW4级PSW用户程序现行PSW010100101001中断级屏蔽位寄存器02级PSW3级PSWYES!NO!练习1假设中断处理次序为:1432,在用户程