lab4-19335074 -黄玟瑜1

【操作系统实验：中断处理与混合编程】 实验报告涵盖了操作系统课程中的中断处理和混合编程主题，由中山大学计算机科学与技术（超算）专业的学生黄玟瑜完成，指导教师为陈鹏飞。实验主要分为四个部分：混合编程的基本思路、使用C/C++编写内核、中断的处理以及时钟中断。 **1. 混合编程的基本思路** 混合编程是指在一个程序中同时使用高级语言（如C或C++）和低级语言（如汇编）来利用各自的优势。在Example 1中，实验展示了如何在C函数（c_func.c）和C++函数（cpp_func.cpp）中定义函数，然后在汇编函数（asm_func.asm）中调用它们。关键在于理解如何在不同语言间传递控制权，例如，通过`global`和`extern`关键字在汇编代码中声明C函数，以及在C++中使用`extern "C"`来避免名称修饰。 **1.1 复现Example 1** 实验者创建了四个文件：c_func.c，cpp_func.cpp，asm_func.asm和main.cpp。汇编函数function_from_asm调用C和C++函数，而main.cpp则调用汇编函数。通过Makefile管理编译过程，将四个源文件分别编译为.o目标文件，再链接为可执行文件。 **2. 使用C/C++编写内核** 在Example 2中，实验者学习了如何构建内核。这个过程涉及了内核的加载、编译、包含头文件和运行步骤。内核加载通常涉及到设置内存映射，初始化数据结构，以及设置中断描述符表（IDT）。实验者详细介绍了每个步骤，包括make构建过程，以及如何在内核中输出学号。 **3. 中断的处理** 中断是操作系统响应硬件事件的关键机制。实验者在Example 3中初始化了IDT，这是处理中断的基础。IDT定义了处理器如何响应各种中断和异常。此外，实验者还修改了中断处理函数，以理解中断处理流程。 **4. 时钟中断** 时钟中断是定时器硬件产生的周期性中断，用于调度任务和保持系统时钟同步。在Example 4中，实验者编程8259A中断控制器，使其能够触发中断，并编写了一个时钟中断处理程序，该程序在接收到中断时显示学号，类似于跑马灯效果，展示了中断处理的实际应用。 实验报告深入浅出地探讨了操作系统中的核心概念，通过实践操作使学生对中断处理和混合编程有了更直观的理解。通过这样的实验，学生不仅能掌握理论知识，还能提高动手能力和问题解决技巧，为将来从事操作系统开发或相关领域的工作打下坚实基础。