Побитное отображение устройств. Побитая карта устройств ввода-вывода в управляющем слове для выделенной памяти. Рисунок, пояснения
Побитовая карта описывает представление ряда устройств, к которым можно получить доступ единственным дискретным сигналом. Биты организованы в слово памяти для удобного доступа либо посредством ПДП, либо по адресу выделенной памяти. На рисунке 9.6 показан типичный битовый массив для нескольких устройств вывода. Каждый бит в битовом массиве связан с конкретным устройством.
На рисунке бит старшего разряда связан с индикаторной лампочкой (светодиодом) устройства. Если бит установлен в 1, это означает, что индикатор горит (включен). Младшие четыре бита задают настройки для 16-скоростного шагового двигателя. Другие устройства связанны с оставшимися битами. Побитовые карты могут представлять либо выходные состояния, т. е. желаемое состояния устройства, либо задавать текущее состояние рассматриваемого устройства, т.е. вход или вывод данных.
Обработка прерываний на уровне технических средств компьютера. Основные понятия и определения. Поддержка прерываний командами процессора.
Прерывание – аппаратный сигнал, который инициируется наступлением события. Прерывания могут быть инициированы внешними устройствами, или внутренне, если архитектура ЦП, поддерживает такую возможность.
Внешние прерывания вызваны периферийными устройствами (например, генераторами импульсов и коммутаторами), и в большинстве операционных систем такие прерывания используются планировщиком.
Внутренние прерывания или ловушки (перехваты), генерируются исключительными ситуациями при выполнении задач, например, деление на ноль.
Системные прерывания не используют внешние аппаратные сигналы, а генерируются исключительными ситуациями и рассматриваются только на уровне обработки микрокоманд. Однако некоторые ЦП могут генерировать и внешние прерывания.
Поддержка прерываний командами процессора
Процессоры обеспечивают две команды: одна для включения прерываний (EPI – Enable or turn on interrupts) , а другая – для их выключения (DPI - Disable or turn them off). Это простейшие команды, которые используются для различных целей, в том числе буферизации при обработке прерываний и для передачи параметров.
Внутренняя обработка прерываний ЦП
После получения сигнала прерывания, процессор завершает текущую команду.
Затем, содержимое счетчика команд сохраняется по соответствующему адресу памяти, называемым адресом возврата из прерывания.
В большинстве случаев также сохраняется " флаговый регистр " ЦП или регистр состояния (condition Status Register – SR), так что любая информация о предыдущей команде (например, команде проверки условия, указывающей нужно ли ветвление) также сохраняется.
Содержимое адреса памяти, называемой адресом обработчика прерывания, загружается в счетчик команд.
Затем выполнение программы обработчика продолжается с этого адреса.
Процесс обработки прерываний в системе с единственным прерыванием. Рисунок, пояснения.
Шаг 1: закончить выполняющуюся в данный момент макрокоманду.
Шаг 2: сохранить содержание счетчика команд по адресу возврата из
прерывания.
Шаг 3: загрузить адрес обработчика прерывания, в счетчик команд.
Продолжить выборку и выполнение последовательности команд.