操作系统实验：中断与异常解析

"实验三问答参考1 - 操作系统实验，重点关注中断与异常，AP操作，实模式和保护模式下的中断处理。实验包含了对中断向量、中断类型码、中断向量表、中断描述符、中断门等概念的解释，并讨论了实模式和保护模式下获取中断程序地址的方法。此外，还涉及中断的分类、中断与异常的区别。" 在操作系统中，中断和异常是关键的机制，用于处理硬件和软件事件。中断向量是中断服务程序的入口地址，它包含了一个中断或异常发生时处理器应执行的代码的段地址和偏移地址。中断类型码是对每个中断服务程序进行编号的标识，帮助计算机在中断向量表中找到对应的中断向量。 中断向量表是一个存储所有中断向量的地址空间，当发生中断时，CPU会根据中断类型码在这个表中查找并执行相应的中断处理程序。在实模式下，通过中断类型码可以从中断向量表中直接获取中断处理程序的段地址和偏移地址。而在保护模式下，中断处理程序的地址需要通过中断描述符表获取，这是一个更复杂的过程，涉及到中断门和选择子。 中断描述符不仅包含中断处理程序的地址，还包含了一些属性和类型位，这些信息用于确定中断的优先级、是否可屏蔽等。在保护模式下，中断描述符表由基地址指定，中断门描述符则提供了进入中断处理程序的路径。 中断门是保护模式下的一个结构，它在中断描述符表中占据一定的位置，通过计算调用号和基地址可以找到。中断门包含选择子和偏移量，这些信息组合在一起可以定位到中断处理程序的入口。 中断有多种类型，包括内部异常（如硬件错误或故障）、软件中断（由程序中的中断指令触发，如INT指令）和外部中断（由外部设备请求引起，如键盘或网络中断）。外部中断还可以分为可屏蔽和不可屏蔽中断，前者可以通过中断控制器来控制是否响应，后者则必须立即处理。 中断和异常的主要区别在于中断通常是由外部事件或特定指令触发的，而异常是来自处理器内部，例如除零错误或非法指令异常。中断是对外部或软件请求的响应，而异常是系统对内部错误或不正常情况的反应。 在实验中，学生应该理解和掌握这些概念，能够根据中断类型码和不同的模式来获取中断处理程序的地址，并能区分不同类型的中断和异常。同时，鼓励学生通过实验和自我思考来加深对这些概念的理解，并能够结合实验结果进行解释。