操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 中斷操作

實(shí)驗(yàn)一時(shí)鐘中斷事件模擬實(shí)習(xí)目的模擬時(shí)鐘中斷的產(chǎn)生及設(shè)計(jì)一個(gè)對時(shí)鐘中斷事件進(jìn)行處理的模擬程序。通過實(shí)習(xí)了解中斷及中斷處理程序的作用。本實(shí)習(xí)模擬“時(shí)鐘中斷事件”的處理，對其它中斷事件的模擬處理，可根據(jù)各中斷事件的性質(zhì)確定處理原則，制定算法。實(shí)習(xí)內(nèi)容現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件部分都設(shè)有中斷機(jī)構(gòu)，它是實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。中斷機(jī)構(gòu)能發(fā)現(xiàn)中斷事件，且當(dāng)發(fā)現(xiàn)中斷事件后迫使正在處理器上執(zhí)行的進(jìn)程暫時(shí)停止執(zhí)行，而讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占有處理器去處理出現(xiàn)的中斷事件。對不同的中斷事件，由于它們的性質(zhì)不同，所以操作系統(tǒng)應(yīng)采用不同的處理。實(shí)習(xí)原理及編程思想(1)出現(xiàn)中斷事件，硬件就把它記錄在中斷寄存器中。中斷寄存器的每一位可與一個(gè)中斷事件對應(yīng)，當(dāng)出現(xiàn)某中斷事件后，對應(yīng)的中斷寄存器的某一位就被置成“1”本實(shí)習(xí)中，用從鍵盤讀入信息來模擬中斷寄存器的作用，用計(jì)數(shù)器加1來模擬處理器執(zhí)行了一條指令當(dāng)讀入信息=0時(shí)，表示無中斷事件發(fā)生，繼續(xù)執(zhí)行指令；當(dāng)讀入信息=1時(shí)，表示發(fā)生了時(shí)鐘中斷事件，轉(zhuǎn)時(shí)鐘中斷處理程序。（2）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有一時(shí)鐘，按電源頻率（50Hz）產(chǎn)生中斷請求信號(hào)，即每隔20毫秒產(chǎn)生一次中斷請求信號(hào)，稱時(shí)鐘中斷信號(hào)，時(shí)鐘中斷的間隔時(shí)間（20毫秒）稱時(shí)鐘單位。我們可用自己確定的頻率在鍵盤上鍵入“0”或“1(3)中斷處理程序應(yīng)首先保護(hù)被中斷的現(xiàn)行進(jìn)程的現(xiàn)場（通用寄存器內(nèi)容、斷點(diǎn)等），現(xiàn)場信息可保存在進(jìn)程控制塊中；然后處理出現(xiàn)的中斷事件，根據(jù)處理結(jié)果修改被中斷進(jìn)程的狀態(tài)；最后轉(zhuǎn)向處理器調(diào)度，由處理器調(diào)度選擇可運(yùn)行的進(jìn)程，恢復(fù)現(xiàn)場使其運(yùn)行。本實(shí)習(xí)主要模擬中斷事件的處理，用打印相應(yīng)的字符代替保護(hù)現(xiàn)場和處理器調(diào)度的工作。(4)為模擬時(shí)鐘中斷的處理，先分析一下時(shí)鐘中斷的作用。利用時(shí)鐘中斷可計(jì)算日歷時(shí)鐘，也可作定時(shí)鬧鐘等。定時(shí)鬧鐘——對需要定時(shí)的場合，例如，處理器調(diào)度采用“時(shí)間片輪轉(zhuǎn)”策略調(diào)度時(shí)，可把輪到運(yùn)行的進(jìn)程的時(shí)間片值（以時(shí)鐘單位計(jì)算）送到稱為“定時(shí)鬧鐘”的工作單元中，每產(chǎn)生一次時(shí)鐘中斷就把定時(shí)鬧鐘值減1，當(dāng)該值為“0”時(shí)，表示確定的時(shí)間已到，起到定時(shí)的作用。(5)本實(shí)習(xí)的模擬程序可由兩部分組成，一部分是模擬硬件產(chǎn)生時(shí)鐘中斷，另一部分模擬操作系統(tǒng)的時(shí)鐘中斷處理程序。模擬程序的算法如圖其中，保護(hù)現(xiàn)場和處理器調(diào)度的工作在編程序時(shí)可省去。約定處理器調(diào)度總是選擇被中斷進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。(6)按模擬算法設(shè)計(jì)程序，要求顯示或打印開機(jī)時(shí)間、定時(shí)鬧鐘初值、定時(shí)鬧鐘為“0”時(shí)的日歷時(shí)鐘。確定三個(gè)不同的定時(shí)鬧鐘初值，運(yùn)行設(shè)計(jì)的程序，觀察得到的結(jié)果。實(shí)習(xí)原代碼及注釋#include<time.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){ doublep; inta,m,r,n,e,o,u;structtm*local; char*st,s[27];time_tt;t=time(NULL);local=localtime(&t);st=asctime(local);//記錄初試時(shí)間 for(inti=0;i<27;i++) { s[i]=*st; st++; } printf("當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間為:\n"); for(i=4;i<27;i++) { printf("%c",s[i]); }printf("這里！\n"); //設(shè)置為時(shí)鐘鬧鈴為8，每個(gè)時(shí)鐘間隔為2秒 intcount=0,count1=0,k=8,w; while(k!=0) { do{ printf("已執(zhí)行完一條指令！\n"); count++; printf("請輸入一個(gè)數(shù)字（1表示中斷，0表示無中斷）：\n"); scanf("%d",&w);//讀取鍵盤輸入 }while(w==0);//如果w一直為0，則程序一直在此循環(huán)執(zhí)行 if(w==1)printf("現(xiàn)場保存完畢！\n"); count1++; k--;//對k--，當(dāng)出現(xiàn)8次中斷時(shí) if(k!=0) printf("處理器完成調(diào)度！\n"); } p=count1*2;a=(int)count1*2; if((p-a)>=0.5) p=a+1; elsep=a;//這段代碼是對硬件的模擬，就是當(dāng)count1出現(xiàn)偏差時(shí)的處理 m=(int)p; printf("現(xiàn)在已過時(shí)間為:%d\n",m); r=s[17]-48; n=s[18]-48; e=r*10+n;p=p+e;//下面部分代碼為ASCII碼的轉(zhuǎn)換 if(p<60) { s[17]=((int)p/10)+48; s[18]=((int)p%10)+48; for(i=4;i<27;i++) { printf("%c",s[i]); else { s[14]=s[14]-48; s[15]=s[15]-48; o=s[14]*10+s[15]; o=o+(int)p/60; if(o<60) { s[14]=(o/10)+48;s[15]=(o%10)+48; s[17]=((int)p%60)/10+48;s[18]=((int)p%60)%10+48; for(i=4;i<27;i++) { printf("%c",s[i]); } } else { s[11]=s[11]-48; s[12]=s[12]-48;u=s[11]*10+s[12]; u=u+o/60; if(u<24) { s[11]=u/10+48; s[12]=u%10+48; s[14]=(o%60)/10+48;s[15]=(o%60)%10+48;s[17]=((int)p%60)/10+48;s[18]=((int)p%60)%10+48; for(i=4;i<27;i++) { printf("%c",s[i]);模擬程序運(yùn)行結(jié)果截圖打印當(dāng)前時(shí)間并顯示，然后輸入1作為中斷執(zhí)行八次中斷后，時(shí)鐘鬧鈴到，打印出當(dāng)前時(shí)間:=初試時(shí)間+8*2截圖中可以看出結(jié)果正確?？偨Y(jié)與體會(huì)開始接觸實(shí)習(xí)部分的文檔時(shí)，不知道在l