Daria Revenge. Вопрос 1 : Прерывания. Механизм обработки прерываний.. Типы прерываний: аппаратное, программное, исключительная ситуация.. Прерывания. Механизм обработки прерываний. Типы прерываний

Прерывания. Механизм обработки прерываний

Daria Revenge

Механизмы

Вопрос 1 : Прерывания. Механизм обработки прерываний.

Типы прерываний: аппаратное, программное, исключительная ситуация.

Прерывания

Прерывания представляют собой механизм, позволяющий согласовывать параллельную работу отдельных устройств вычислительной системы и реагировать на особые состояния, возникающие при работе процессора.

Другими словами прерывание – это принудительная передача управления от выполняемой программы к системе (и далее – к соответствующей процедуре обработки прерывания), происходящая при возникновении определенного события.

Идея прерываний была предложена в середине 50-х годов и внесла наиболее весомый вклад в развитие вычислительной техники. Основная цель введения прерываний – реализация асинхронного режима работы и распараллеливание работы отдельных устройств вычислительного комплекса.

Механизм обработки прерываний. Типы прерываний

Механизм обработки прерываний реализуется аппаратно-программными средствами. Структуры систем прерываний зависят от архитектуры процессора и могут быть самыми разными, но они все имеют общую сущность – прерывание влечет за собой изменение порядка выполнения команд.

Рассмотрим механизм обработки прерываний. Независимо от конкретной реализации он включает в себя следующие элементы:

1. Прием сигнала на прерывание и его идентификация.

2. Запоминание состояния прерванного процесса. Состояние процесса определяется прежде всего значением счетчика команд (адресом следующей команды), содержимым регистров процессора и может включать также спецификацию режима (пользовательский или привилегированный) и другую информацию.

“Держат народ за дураков”: вскрылся чудовищный обман Пугачевой

Один из внимательных зрителей заметил, что...

Путин снизил возраст для получения пенсии

Владимир Путин подписал закон о снижении возраста для получения негосударственной пенсии.

Убит готовивший важное открытие о COVID-19 ученый

Ученый Бинг Лю, находившийся на пороге очень важных открытий относительно коронавирусной инфекции...

Расстрел людей в центре Петербурга! Детали происшествия шокируют:

Мужчине грозит тюрьма за расстрел из травмата людей в Санкт-Петербурге

В Индии заживо похоронили новорожденного ребенка:

Родители по ошибке похоронили заживо новорожденную дочь...

3. Управление аппаратно передается программе обработки прерывания.

4. Сохранение информации о прерванной программе, которую не удалось спасти на шаге 2 с помощью действий аппаратуры.

5. Обработка прерывания. Чаще реализуется посредством вызова соответствующей подпрограммы, хотя может быть выполнена и той же подпрограммой, которой было передано управление на шаге 3.

6. Восстановление информации, относящейся к прерванному процессу (этап, обратный шагу 4).

7. Возврат в прерванную программу.

Шаги 1–3 реализуются аппаратно, а шаги 4–7 – программно.

Рассмотрим схему обработки прерывания. При возникновении запроса на прерывание естественный ход вычислений нарушается и управление передается программе обработки. При этом средствами аппаратуры сохраняется (как правило, с помощью механизмов стековой памяти) адрес той команды, с которой следует продолжить выполнение программы. После выполнения программы обработки прерывания управление возвращается прерванной ранее программе посредством занесения в указатель команд сохраненного адреса команды. Но такая схема используется только в самых простых системах. В мультипрограммных системах обработка прерываний происходит по более сложным схемам (рассмотрим далее).

Итак, главные функции механизма прерываний:

§ распознавание или классификация прерываний;

§ передача управления соответствующему обработчику прерываний;

§ корректное возвращение к прерванной программе.

При этом переход от прерываемой программы к обработчику и обратно должен выполняться как можно быстрей. Одним из быстрых методов является использование таблицы, содержащей перечень всех допустимых прерываний и адреса соответствующих обработчиков.

12 3 4 Следующая ⇒