Редактирование: Операционные системы/Аппарат прерываний

Материал из eSyr's wiki.

Внимание: Вы не представились системе. Ваш IP-адрес будет записан в историю изменений этой страницы.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.

'''Прерывание''' - событие в компьютере, при возникновении которого  в процессоре происходит предопределенная последовательность действий. Прерывания возникают в нестандартных ситуациях (например, в регистре команд декодируется операция с неизвестным кодом).мы заранее оговариваем какого рода нестандартные ситуации могут произойти. Прерывание – программно-аппаратное средство.

Прерывания бывают:
* внутренние - инициируются схемами контроля работы процессора 
* внешние - события, возникающие в компьютере в результате взаимодействия центрального            процессора с внешними устройствами.

== Последовательность действий в ВС при обработке прерываний ==
Обработка прерываний проходит в два этапа. Первый этап – ''аппаратный'', он выполняется ЦП. Второй этап – ''программный'', он выполняется ОС.

=== Аппаратный этап обработки прерываний ===
На аппаратном этапе обработки прерываний процессором производятся следующие действия:
# Включение режима блокировки прерываний. В этом режиме все поступающие прерывания либо игнорируются, либо становятся в очередь (это зависит от конкретной архитектуры).
# Завершение выполнения текущей команды.
# Сохранение актуального состояния (некоторого подмножества регистров) процессора в ''аппаратный буфер'' ("малое упрятывание").
# Присвоение регистру адреса некоторого заранее определенного значения (адреса обработчика), соответствующего программному этапу обработки прерываний. В зависимости от модели организации прерываний это может быть один и тот же адрес для всех прерываний или свай адрес для каждого типа прерываний.

=== Программный этап обработки прерываний ===
На программном этапе сначала определяется тип прерывания.
*Прерывание может быть ''«коротким»'', т.е не требующим больших ресурсов и значительного времени обработки. Пример: прерывание, связанное с таймером. В этом случае происходит обработка и осуществляется выход из прерывания (т.е. восстановление состояние процессора в точке прерывания (за счет аппаратного буфера), возврат в точку прерывания и одновременное снятие блокировки прерывания).
*Если прерывание не «короткое», то возможны две ситуации:
** Прерывание ''«фатальное»'', т.е. такое, после которого продолжение выполнения прерванной программы невозможно. В этом случае происходит снятие блокировки прерываний и ОС завершает выполнение программы, т.е. выполняет те действия, которые освобождают ресурсы.
** Прерывание не ''«фатальное»'', т.е. прерванная программа еще будет выполняться после его обработки. В этом случае ОС сохраняет ''все регистры'', соответствующие ''контексту'' процесса (“полное упрятывание”) ''в программный буфер'', затем снимает блокировку прерываний (с этого места обработка прерывания уже может быть прервана другим прерыванием) и завершает обработку прерывания.

Схема программного этапа обработки прерываний:
[[Изображение:interrupts.jpg|center|]]

== Модели организации прерываний ==
Рассмиотим три модели организации прерываний:
# Использование «регистра прерываний»
# Использование вектора прерываний
# Использование регистра «слово состояние процессора»

=== Использование «регистра прерываний» ===
Каждый разряд этого регистра отвечает за появление того или иного прерывания или группы прерываний (т.е. каким-то регистрам может соответствовать прерывание определенного типа, а в каком-то регистре возможна индикация о том, что есть еще один периферийный регистр прерываний, в котором появилось прерывание). Когда ОС получает управление, то специальными командами, которые доступны только ОС, она может прочесть регистр прерываний и определить причину прерывания, а после этого, в зависимости от причины, передать управление на ту или иную программу обработки прерывания.

=== Использование вектора прерываний ===
Здесь процессор предполагает, что в определенном фрагменте ОП размещается вектор прерываний. Это таблица, каждая строка которой соответствует определенному прерыванию, соответственно содержимое строки есть адрес программы-обработчика соответствующего прерывания, также в этой строке может находиться дополнительная информация, например, о том, в какой режим нужно перевести процессор при переходе, приоритет операций и т.д. и т.п. Соответственно, при возникновении прерывания аппаратно управление передается не на одну точку, а уже на точку, которая соответствует конкретному прерыванию, т.е. уже сразу идет попадание на обработчик прерываний.

=== Использование регистра «слово состояние процессора» ===
Код прерывания аппаратно помещается в регистр «слово состояние процессора», после этого программа-обработчик прерывания, выбрав этот код, принимает решение о дальнейшей последовательности действий, которые необходимо осуществить для обработки прерывания, стоящего под этим кодом.

Пожалуйста, обратите внимание, что все ваши добавления могут быть отредактированы или удалены другими участниками. Если вы не хотите, чтобы кто-либо изменял ваши тексты, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений, или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого (см. eSyr's_wiki:Авторское право).
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ МАТЕРИАЛЫ!

Описание изменений:

Отменить | Справка по редактированию (в новом окне)

Получено с http://www.esyr.us/wiki/%D0%9E%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B/%D0%90%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%80%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9

Редактирование: Операционные системы/Аппарат прерываний

Материал из eSyr's wiki.

Просмотры

Личные инструменты

Навигация

инструменты

Разделы

Спецкурсы

9 семестр

7 семестр

5 семестр

3 семестр

Поиск

Инструменты

@@ Строка 13: / Строка 13: @@
 # Завершение выполнения текущей команды.
 # Сохранение актуального состояния (некоторого подмножества регистров) процессора в ''аппаратный буфер'' ("малое упрятывание").
-# Присвоение регистру адреса некоторого заранее определенного значения (адреса обработчика), соответствующего программному этапу обработки прерываний. В зависимости от модели организации прерываний это может быть один и тот же адрес для всех прерываний или свой адрес для каждого типа прерываний.
+# Присвоение регистру адреса некоторого заранее определенного значения (адреса обработчика), соответствующего программному этапу обработки прерываний. В зависимости от модели организации прерываний это может быть один и тот же адрес для всех прерываний или свай адрес для каждого типа прерываний.
 === Программный этап обработки прерываний ===