面试题：设备管理之设备中断优先级调度基础

Question

在操作系统的设备中断优先级调度中，常见的中断优先级分配原则有哪些？请举例说明如何根据这些原则确定不同设备的中断优先级。

Answer 1

常见中断优先级分配原则

1. 按设备性质分配：
   • 原则：把设备按其性质分为若干类，不同类设备赋予不同优先级。例如，高速设备（如磁盘）优先级高于低速设备（如打印机）。因为高速设备若不及时处理数据，可能导致数据丢失，而低速设备处理速度慢，对响应时间要求相对不那么苛刻。
   • 举例：磁盘进行数据传输速度快，若中断处理不及时，可能丢失大量数据块。而打印机打印速度慢，即使中断处理稍有延迟，也不会造成严重后果。所以磁盘中断优先级高于打印机中断优先级。
2. 按应用要求分配：
   • 原则：根据应用对设备的使用需求和重要程度来分配优先级。对于关键应用所依赖的设备，赋予较高优先级。例如，实时控制系统中，与控制过程紧密相关的设备（如传感器）优先级较高，以保证系统能实时响应外部变化。
   • 举例：在工业自动化生产线的控制系统中，温度传感器用于实时监测生产环境温度，若温度异常需立即处理，否则可能影响产品质量甚至引发安全事故。相比之下，用于记录生产日志的设备优先级较低，所以温度传感器的中断优先级高于生产日志记录设备。
3. 按数据丢失容忍度分配：
   • 原则：依据设备数据丢失后产生后果的严重程度来确定优先级。数据丢失后造成严重后果的设备，其中断优先级高。
   • 举例：在银行交易系统中，用于记录交易数据的存储设备若数据丢失，会导致交易记录不完整，影响客户资金安全和银行账务准确性。而银行大厅的叫号设备若短时间中断，对核心业务影响相对较小。所以记录交易数据的存储设备中断优先级高于叫号设备。