PC/AT机中断系统详解及习题解析

"本资源为第8章操作系统相关的习题及答案，主要涉及PC/AT机的硬件中断处理，包括可屏蔽中断的级别、中断处理流程以及80X86处理器的相关指令和中断机制。" 在PC/AT机中，硬件中断是计算机系统中处理器对外部事件快速响应的重要机制。可屏蔽硬件中断共有两级，由8259中断控制器管理。当用户中断请求发生时，请求信号通常由总线插槽端引入，首先连接到从8259的一个端口，然后通过内部线路传递到主8259的另一个端口。一旦CPU响应这个中断请求，会进行中断处理，即转型中断，使得系统能够切换到相应的中断服务程序。 80X86处理器中，中断指令包括开启中断（STI）和关闭中断（CLI）。执行STI指令后，CPU会开启中断，允许响应INTR引脚上的中断请求，但不包括非屏蔽中断（NMI）。IRET指令用于中断返回，会从堆栈中弹出6个字节，包括返回地址和处理器状态信息。中断类型码由中断向量表提供，该表位于内存的特定区域，指示中断服务程序的地址。 实模式下，Pentium微处理器的中断向量表占用2KB的内存空间，包含每个中断或异常处理程序的入口地址。中断系统应该具备的功能包括中断判优、中断嵌套和中断屏蔽与开放，而联络通常是指设备间的通信，不属于中断系统的功能。中断类型码由CPU自身产生的包括单步中断和除法错中断，而可屏蔽中断的类型码可以通过中断向量表查询。 CPU响应INTR（可屏蔽中断）和NMI（非屏蔽中断）时，都需要当前指令执行结束且CPU允许中断。中断结束命令字接收后，会将中断服务寄存器ISR的相应位清零，告知外设中断服务已完成。两片8259级联可以管理15级中断，而非8级，因为每片8259可以管理8级中断。 关于中断响应信号，INTR是一个连续的负脉冲信号，中断类型码在第一个脉冲到达时由8259提供给CPU。在PC系统中，CPU响应系统键盘中断时，中断类型码是由中断向量表提供的，通常是09H。 填空题部分涉及到8259A中断控制器中的中断服务寄存器（ISR），它记录了CPU正在处理哪个中断源。此外，8259A是用于管理硬件中断的重要芯片，它在中断处理过程中起到关键作用。 这些习题涵盖了操作系统中的中断处理机制、80X86处理器的中断指令、中断向量表、中断控制器8259A的工作原理以及中断类型的管理等内容，对于理解操作系统的中断管理和处理器响应外部事件的方式具有重要意义。