三.中斷處理程式
四.裝置驅動程式概述
五.對i/o裝置的控制方式
六.參考資料
1.中斷和陷入
a.中斷
cpu對io裝置發來的中斷訊號的一種響應。cpu暫停正在執行的程式，保留環境，執行中斷程式，執行完畢後，再回到斷點。中斷是由外部裝置引起，也稱為外中斷
b.陷入
由cpu內部事件引起的中斷。如溢位、非法指令、位址越界、電源故障等。也稱為內中斷。與中斷一樣，系統如果發現陷入時間，cpu也將暫停正在執行的程式，保留環境，執行該陷入事件的處理程式，執行完畢後，再回到斷點。
2.中斷限量表和中斷優先順序
a.中斷向量表
為每種裝置配以相應的中斷處理程式，把該程式的入口位址放在中斷向量表的乙個表項中，並規定乙個中斷號用於裝置的中斷請求。
b.中斷優先順序
系統中有多個中斷訊號源，系統為他們規定不同的優先順序。如：鍵盤《印表機《磁碟
3.對多中斷源的處理方式
對於多中斷訊號源的情況下，當處理機正在執行乙個中斷時，有來乙個新的中斷請求，此時有兩種處理方式
a.遮蔽中斷
對任何新到的中斷請求都暫時不處理，讓其等待。知道處理機已經完成本次中斷的處理。處理機再去檢查是否有中斷發生，若有再去處理新到的中斷，若無。則返回被中斷的程式。該方法中，所有中斷都按照順序執行，優點是簡單，但不能對實時性要求較高的中斷處理。
b.巢狀中斷
在設定了中斷優先順序的系統中，通常按照這樣的規則來進行優先順序控制。
當乙個程序請求i/o 操作時，該程序將被掛起，直到i/o裝置完成i/o操作後，裝置控制器便向cpu傳送乙個中斷請求，cpu響應後便轉向中斷處理程式，中斷處理程式執行相應的處理，處理完後解除相應程序的阻塞狀態。
中斷處理程式的處理過程分成以下幾個步驟：
1. 測定是否有未響應的中斷訊號
當裝置完成乙個字元的讀入（如字元裝置），裝置控制器向處理機傳送乙個中斷請求訊號，請求處理機將字元讀入記憶體。處理機執行完當前指令後都要檢測是否有未響應的中斷訊號。若沒有繼續執行下一條指令，若有，則停止原有程序的執行，準備轉去指向中斷處理程式，為處理機的控制權交給中斷程式。
2.保護被中斷程序的cpu環境
3.轉入相應的裝置處理程式
處理機測試各個中斷源，確定io裝置，並傳送確認訊號。裝置收到訊號後，取消中斷請求訊號。將裝置中斷處理程式的入口位址裝入到程式計數器中,這樣，當處理機執行時，便可以自動轉向中斷處理程序。
4.中斷處理
不同的裝置有不同的中斷處理程式。該程式首先從裝置控制器中讀出裝置狀態，判別本次中斷是正常完成中斷還是異常結束中斷，如果是正常完成中斷，中斷裝置便做結束處理。如果是異常結束中斷，則根據發生異常的原因做出相應的處理。
5.恢復被中斷程序的現場
中斷處理完成後，恢復cpu現場，退出中斷。是否返回被中斷的程序，取決於：
中斷處理流程如下圖：
io操作完成後，驅動器必須檢查本次操作是否發生錯誤，並向上層報告本次i/o指向情況，最終向呼叫者報告本次i？o指向情況。，除第四步外，其餘各步驟對於i/o裝置都是相同的。
裝置處理程式通常又稱為裝置驅動程式，它是i/o系統的高層與裝置控制器之間的通訊程式，其主要任務是接收上層軟體發來的抽象i/o要求，如read或write命令，再把它轉換為具體要求後，傳送給裝置控制器，啟動裝置去執行；反之，它也將由裝置控制器發來的訊號傳送給上層軟體。由於驅動程式與硬體密切相關，故通常應為每一類裝置配置一種驅動程式。
1.裝置驅動程式的功能
2.裝置驅動程式的特點
裝置驅動程式屬於低階的系統例程，它與一般的應用程式及系統程式之間有下述明顯差異：
3.裝置處理方式
4.裝置驅動程式的處理過程對i/o裝置的控制，隨著軟硬體的發展前後出現過如下的控制方式：使用輪詢的可程式設計i/o方式，使用中斷的可程式設計i/o方式，直接儲存器訪問（dma）方式，i/o通道控制方式.前兩種是以位元組為單位進行資料傳遞，後兩種是以資料塊為單位進行資料傳遞。
下面對這些方式進行介紹。
1.使用輪詢的可程式設計i/o方式
忙——等待方式
下圖是展示了程式i/o方式的流程
2.使用中斷的可程式設計i/o方式
啟動：由cpu根據程序的i/o請求，向裝置控制器發出一條i/o命令；此後cpu繼續執行其它程序，即cpu與外設並行工作。
完成：i/o裝置完成操作後，由控制器通過控制線向cpu傳送一中斷訊號，由cpu檢查i/o操作是否正確，若無錯,便向控制器傳送取走資料的訊號。
優點：系統效率高： 並行工作、用極少的時間處理中斷
缺點：裝置與cpu之間的資料交換仍以字（節）為單位。
下圖是展示中斷驅動i/o方式的流程
3.直接儲存器訪問（dma）方式
a.dma（direct memory access）控制方式的引入
為了適應一次傳送大量資料的應用要求，以及儘量減少cpu對高速外設的干預；所以引入了dma方式。
dma方式的特點如下：
b.dma控制器的組成
dma控制器由三部分組成：主機與dma控制器的介面，dma控制器和裝置的介面，i/o控制邏輯。
如下圖：
c.dma工作過程(以磁碟資料讀入為例）
4.i/o通道控制方式
a.i/o通道控制方式的引入
引入目的：
b.通道程式
通道是通過執行通道程式並與裝置控制器共同實現對i/o裝置的控制的。通道程式是由一系列通道指令(或稱為通道命令)所構成的。
每條指令都包含以下資訊：
《作業系統第四版》
作業系統之中斷
中斷是指計算機執行過程中，出現某些意外情況需主機干預時，機器能自動停止正在執行的程式並轉入處理新情況的程式，處理完畢後又返回原被暫停的程式繼續執行。中斷是一種使cpu中止正在執行的程式而轉去處理特殊事件的操作，這些引起中斷的事件稱為中斷源，它們可能是來自外設的輸入輸出請求，也可能是計算機的一些異常事...
作業系統之中斷異常
中斷來自外部，異常來自內部。中斷 異常 指系統發生某個非同步 同步事件後,處理機暫停正在執行的程式,轉去執行處理該事件程式的過程。中斷引入 為了開發cpu和通道 或裝置 之間的併發操作。異常引入 用於表示cpu執行指令時本身引發的事件。分級原因 不同的中斷可能在同一時間點發出請求。一般的來說，告訴裝...
作業系統 中斷
寫在前面 參考中斷 中斷是指cpu對i o裝置發來的中斷訊號的一種響應。cpu暫停正在執行的程式，保留cpu環境後，自動地去執行該i o裝置的中斷處理程式。執行完後，再回到斷點，繼續執行原來的程式。i o裝置可以是字元裝置，也可以是塊裝置 通訊裝置。由於中斷時由外部裝置引起的，故又稱外中斷。在作業系...