12 Организация подсистемы прерываний мпс. Классы прерываний. Структурная схема системы. Приоритеты прерываний.
В мультипроцессорных ВС вычисления выполняются по нескольким независимым программам. Для перехода от одной команды к другой и правильного взаимодействия ВС вводиться понятие прерывание программы
Прерывание программы – способность ЦВМ и ВС временно прекращать выполнение программы при возникновении определенных условий и передавать управление прерывающей прграмме.
Существует 5 основных классов прерываний:
программные прерывания - при обнаружении ошибок в программе или при получении особых результатов ( переполнение разрядной сетки, нулевой результат, потеря значимости мантиссы или порядка )
обращение к ОС предусмотрено в случаях выполнения каких либо действий по управлению ЦВМ и ВС
от устройств вода вывода - Направлено на обеспечение процессором запросов на прерывание
От схем контроля Возникает при обнаружении сбоев, неисправностей. При этом происходит переключение на диагностические программы.
Внешние прерывания происходят при обращении к данному процессору, другого процессора многопроцессорной системы.
Запросы на прерывание программы (а1,а2…аn), сигналы блокировки прерывания ( B1,b2…bn) поступают на соответствующие входы узла обработки сигналов прерывания ( УОС пр.) . на его выходе формируются сигналы прерывания по причинам прерывания. Из узла обработки эти сигналы выдаются на схему приоритетов, выделяющую запрос с наивысшим приоритетом, и на узел формирования запросов прерывания, далее в БЦУ.
Сигнал запроса с наивысшим приоритетом. Поступает на шифратор (Ш) в котором формируется код адреса первой команды прерывания. Соответствующей программе прерывания запрашиваемого устройства.
По сигналу устройства прерывания и коду адреса первой команды прерывающей программы происходит прерывание текущей программы, запоминание прерванной команды, и переход к выполнению прерывающей программы.
Передача адреса в ОЗУ происходит через схему выдачи адреса, по сигналу разрешения передачи РП из БЦУ. Сигнал запросов прерывания обслуживается по приоритетному входу а остальные запросы маскируются сигналами блокировки.
Дешифратор сброса формирует сигнал сброса i-го триггера в регистре ЗП. Узел УЗПпр вновь вырабатывает сигнал запроса и определяет следующее по приоритету устройство.
13 Контроллер прерываний кр580вн59: схема, режим работы.
Контроллер прерываний ВН5 представляет собой программируемое законченное устройство, позволяющее реализовать 8-уровневую систему прерываний с возможностью маскирования и изменения режимов обслуживания. Для перехода к подпрограммам обслуживания прерываний контроллер формирует и подает на ШД код команд прерывания. Каскадированием БИС число обслуживаемых уровней прерывания может быть увеличено до 6. Контроллер может использоваться для реализации обмена информацией в режиме прерывания и для программно-управляемого обмена. В первом случае БИС на приоритетных основах формирует запрос на прерывание МП и адрес подпрограммы обслуживания прерываний, Во втором случае МП считывает слово состояния контроллера и определяет устройство с наивысшим приоритетом готовое к обмену.
Бис размещена в пластиковом корпусе с 28 выводами. Напряжение питания 5В.
Контроллер реализует приоритетный и циклический режим обслуживания. Запросы на прерывания поступают на входы ЗП(0-7), причем ЗП0 имеет наивысший приоритет, а ЗП7 - низший.
Запросы от ВУ через входы ЗП(0-7) запоминаются в регистре запросов. Регистр состояния, каждый разряд которого соответствует одному из входов ЗП(0-7) содержит все запросы на прерывания, обслуживаемые в текущий момент.
Регистр маски содержит 1 в разрядах, соответствующим маскируемым в данный момент входам запросов.
Запросы на прерывания по каждому входу могут быть переданы в потенциальной или импульсной форме, однако каждый последующий запрос на прерывание воспринимается контроллером только после подпрограммы обслуживания текущего запроса по данному входу и сброса соответствующего разряда регистра состояний, что осуществляется программным способом - специальной командой. Установка в 1 того или иного разряда регистра маски блокирует передачу запроса на прерывание, если через некоторое время после подачи сигнала маска будет снята, запрос будет обслужен.
Программирование контроллера осуществляется двумя типами команд: командами инициализации и командами управления режимом прерывания. Эти команды задают стартовые адреса инициализации. Команды управления режимом прерывания служат для изменения режимов обслуживания прерываний и могут подаваться в любое время в процессе работы контроллера.