计算机组成与结构课后习题
问答题
1、什么是中断方式？
2、中断过程与子程序调用的主要区别是什么？
3、在识别中断源的诸多方法中，哪一种方法的速度最快，为什么？它有什么缺点？采用什么方法可以克服这一缺点？
4、假设某处理机共有5个中断源D1、D2、D3、D4和D5，它们的中断优先级从高到低分别是1级、2级、3级、4级和5级。中断优先级和正常情况下的中断屏蔽码见下表。如果D1、D2、D3、D4和D5这5个中断源同时申请中断服务，处理机响应各中断源的中断服务请求的先后顺序是什么？实际的中断处理顺序是什么？（注意：每个中断源有5位中断屏蔽码，其中，"1"表示该中断源被屏蔽，"0"表示该中断源开放。）
中断源
中断优先级
改变后的中断屏蔽码D1 D2 D3 D4 D5
D1
1级（最高）
1 1 1 1 1
D2
2级
0 1 1 1 1
D3
3级
0 0 1 1 1
D4
4级
0 0 0 1 1
D5
5级（最低）
0 0 0 0 1
5、对于上面的习题，假设中断优先级和改变后的中断屏蔽码如下表。如果D1、D2、D3、D4和D5这5个中断源同时申请中断服务，处理机响应各中断源的中断服务请求的先后顺序是什么？实际的中断处理顺序是什么？请画出处理机响应中断源的中断服务请求和实际运行中断服务程序过程的示意图。（注意：每个中断源有5位中断屏蔽码，其中，"1"表示该中断源被屏蔽，"0"表示该中断源开放。）
中断源
中断优先级
改变后的中断屏蔽码D1 D2 D3 D4 D5
D1
1级（最高）
1 0 0 0 0
D2
2级
0 1 0 0 0
D3
3级
1 0 1 0 0
D4
4级
1 1 0 1 1
D5
5级（最低）
1 1 1 0 1
6、对于上面的习题，假设从处理机响应中断源的中断服务请求开始，到运行中断服务程序中第一次开中断所用的时间为一个单位时间，处理机运行中断服务程序的其它部分所用的时间为4个单位时间。当处理机在执行主程序时，中断源D3、D4和D5同时发出中断服务请求，过3个单位时间之后，中断源D1和D2同时发出中断服务请求。采用改变后的中断屏蔽码，画出处理机响应各中断源的中断服务请求和实际运行中断服务程序过程的示意图。
7、编写中断程序的一个重要任务是为各中断源设置中断屏蔽码。假设某处理机共有4个中断源，这4个中断源D1、D2、D3、D4的中断优先级从高到低分别是1级、2级、3级和4级。当4个中断源同时申请中断服务时，如果要求处理机响应中断服务请求和实际为各中断源服务的先后次序均为D1、D2、D3、D4，请为这4个中断源设置中断屏蔽码。（注意：用"1"表示对应的中断源被屏蔽，用"0"表示对应的中断源开放；如果与对应的中断源无关，务必用"′"表示。）
8、对于上面的习题，如果要求处理机响应中断服务请求的次序为D1、D2、D3、D4，而处理机实际为各中断源服务的先后次序为D4、D3、D2、D1，请为这4个中断源设置中断屏蔽码。
9、对于上面的习题，如果要求处理机响应中断服务请求的次序为D1、D3、D2、D4，而处理机实际为各中断源服务的先后次序为D2、D4、D3、D1，请为这4个中断源设置中断屏蔽码。
10、有4个中断源D1、D2、D3、D4，它们的中断优先级和中断屏蔽码见下表，表中，"1"表示该中断源被屏蔽，"0"表示该中断源开放。假设从处理机响应中断源的中断服务请求到运行中断服务程序中第一次开中断所用的时间为1微秒，其它中断服务时间为10微秒。当4个中断源同时申请中断服务时，写出处理机响应各中断源的中断请求的先后顺序和处理机实际为各中断源服务的先后顺序。
中断源
中断优先级
中断屏蔽码
D1 D2 D3 D4
D1
1（最高）
1 1 0 0
D2
2（第二）
0 1 0 1
D3
3（第三）
1 0 1 0
D4
4（最低）
1 0 1 1
11、对于上面的习题，假设处理机在0时刻开始响应中断请求，这时4个中断源都已经申请中断服务，计算处理机开始响应各中断源的中断请求和处理机为各中断源完成中断服务的时刻。
12、对于上面的习题，假设处理机在0时刻开始响应中断请求，这时中断源D3和D4已经申请中断服务，在6微秒时中断源D1和D2同时申请中断服务，计算处理机开始响应各中断源的中断请求和处理机为各中断源完成中断服务的时刻。
13、某处理机共有D1、D2、D3和D4共4个中断源，各中断源的硬件中断优先级从高到低为D1、D2、D3、D4，每个中断源有4位中断屏蔽码，其中，"1"表示该中断源被屏蔽，"0"表示该中断源开放。假设从处理机响应中断源的中断服务请求到运行中断服务程序中第一次开中断所用的时间为10ns，其它中断服务时间为100ns。处理机在0时刻开始响应中断请求，这时4个中断源都已经申请中断服务。如果要求处理机响应中断服务请求的次序从高到低为D1、D2、D3、D4，而处理机为各中断源服务的先后次序为D2、D4、D3、D1，请设计各中断源的中断屏蔽码，计算处理机开始响应各中断源的中断请求和为各中断源完成中断服务的时刻，并画出处理机响应各中断源的中断服务请求和实际运行中断服务程序的示意图。
14、对于上面的习题，如果要求处理机响应中断服务请求的次序从高到低为D1、D3、D4、D2，而处理机为各中断源服务的先后次序为D2、D4、D3、D1，设计各中断源的中断屏蔽码，计算处理机开始响应各中断源的中断请求和为各中断源完成中断服务的时刻，并画出处理机响应各中断源的中断服务请求和实际运行中断服务程序的示意图。