《事件控制块》课件.ppt

事件控制块事件控制块是现代软件开发中不可或缺的一部分，它帮助我们管理和控制各种事件。

什么是事件控制块1事件驱动事件控制块是操作系统中用来管理事件的一种数据结构。2信息存储它包含了事件相关的信息，比如事件类型、事件发生时间、事件处理函数等。3异步处理事件控制块允许系统异步地处理事件，提高系统效率。

事件控制块的作用事件驱动事件控制块是现代操作系统中事件驱动机制的核心。它为操作系统提供了一种统一的机制来处理各种类型的事件，例如中断、信号量和条件变量。资源管理通过事件控制块，操作系统可以有效地管理系统资源，例如CPU、内存和外设。它可以将事件与对应的处理程序关联起来，以便在事件发生时快速调度相应的处理程序。

事件控制块的基本结构中断标志寄存器(IF)用于记录中断请求是否已经发出。中断向量表(IVT)存放每个中断类型对应的中断处理程序的地址。中断处理程序(ISR)用于处理特定中断事件的代码。

事件控制块的类型中断事件由硬件中断引发的事件，例如，硬盘读取完成。定时器事件由定时器产生的事件，例如，每隔一秒钟发生的定时器事件。信号事件由进程或线程发送的信号引发的事件，例如，一个进程向另一个进程发送一个信号。

中断请求硬件发出当硬件设备完成某个操作或遇到异常情况时，会向CPU发出中断请求。软件触发软件程序也可以通过特定的指令主动触发中断，例如系统调用。中断向量每个中断请求都对应一个唯一的向量号，用于标识中断类型。

中断寻址1中断向量表操作系统维护一个中断向量表，它包含了每个中断类型对应的处理程序地址。2中断号每个中断事件都有一个唯一的编号，称为中断号。3寻址过程当发生中断时，CPU会根据中断号在中断向量表中查找相应的处理程序地址。

中断处理过程1保存上下文CPU寄存器和程序计数器状态2执行中断处理程序处理中断事件，执行相应操作3恢复上下文恢复CPU状态，返回中断点

中断屏蔽中断屏蔽的概念中断屏蔽是指通过设置某些标志位来禁止或允许特定中断的发生。屏蔽的目的防止不必要的或冲突的中断，确保系统稳定和高效地运行。屏蔽的方法通过软件或硬件设置中断控制寄存器（ICR）来实现。

中断优先级优先级描述最高系统关键中断，如硬件错误较低用户程序中断，如键盘输入

例子:时钟中断时钟中断是由系统时钟产生的周期性中断，用于实现定时器、时间片轮转等功能。例如，在操作系统中，时钟中断可以用于实现进程调度，即按照时间片轮转的方式，让不同的进程轮流使用CPU资源。

例子:键盘中断键盘中断是一种常见的硬件中断，当用户按下键盘上的某个键时，键盘控制器会向CPU发送一个中断请求，触发键盘中断处理程序。键盘中断处理程序首先会读取键盘控制器中的扫描码，并将其转换为相应的字符码，然后将该字符码传递给操作系统，以便操作系统将该字符显示在屏幕上或将其存储在缓冲区中。

例子:串行通信中断数据接收当串行端口接收到数据时，会触发串行通信中断。错误检测如果检测到数据传输错误，也会触发中断。

中断延迟响应时间从中断请求到中断处理程序开始执行的时间间隔，称为中断延迟。因素中断延迟受多种因素影响，包括硬件响应速度、CPU调度策略、中断优先级等。影响中断延迟会直接影响系统的实时性，延迟过长会导致系统响应缓慢。

中断处理程序设计原则1快速响应中断处理程序应尽可能快地执行，以减少对系统性能的影响。2简洁高效中断处理程序应专注于处理中断事件，并避免执行其他无关的操作。3保护现场中断处理程序必须保存和恢复被中断程序的上下文信息。4错误处理中断处理程序应包含必要的错误处理机制，以确保系统稳定运行。

中断处理程序编写要点快速响应：中断处理程序必须快速执行，避免延误其他任务保护现场：保存被中断程序的寄存器和状态简洁高效：代码要简洁明了，避免不必要的复杂逻辑

事件驱动型操作系统响应性事件驱动型操作系统能够快速响应外部事件，提高系统效率。可扩展性事件驱动架构易于扩展，适应不断增加的事件处理需求。灵活性事件驱动操作系统可以灵活处理各种类型的事件，适应不同的应用场景。

事件标志事件标志是用于指示事件是否发生的变量。事件标志通常使用互斥锁来保证原子操作。事件标志可以是布尔型或整型。

信号量同步机制信号量是一种用于进程或线程同步的机制，可以控制对共享资源的访问。计数器信号量使用一个计数器来跟踪可用资源的数量，当资源可用时，计数器增加；当资源被占用时，计数器减少。等待和唤醒如果一个线程需要访问资源，但计数器为0，则线程会进入等待状态；当计数器增加时，会唤醒一个等待的线程。

条件变量等待事件条件变量允许线程在满足特定条件时被唤醒，例如，某个资源可用或某个事件发生。同步机制条件变量与互斥锁配合使用，确保线程在访问共享资源时不会产生竞争条件。

事件控制块管理初始化在操作系统启动时，需要为每个事件类型创建相应的事件控制块，并将