Со всеми прерываниями связаны один указатель и одна программа обработки прерываний. Возможные причины прерываний различаются благодаря дополнительной информации (коду прерывания), содержащейся в слове состояния или в выделенном месте памяти. Задачей программы обработки прерываний является проверка кода прерывания и вызов соответствующей процедуры обработки.
С каждым прерыванием связан свой собственный указатель. В этом случае говорят, что каждой причине соответствует некоторый уровень прерывания. Каждому уровню выделяется своя программа обработки, включаемая автоматически механизмом перестановки контекста.
Приоритет и маскировка прерываний
Когда существует несколько уровней прерывания, может случиться, что два указателя, соответствующие двум разным причинам, будут изменены одновременно. Конфликт разрешается установлением порядка приоритетов между уровнями прерываний.
Иногда может оказаться полезным оградить ряд инструкций от прерываний (например, сами программы прерываний). Это приводит к отсрочке перестановки контекста в связи с принятым сигналом определенного уровня: говорят, что уровень маскируется или подавляется. Демаскировка разрешает перестановку контекста. Маскировка прерываний может быть изменена в результате специального прерывания.
Для некоторых уровней можно не только отсрочить, но и исключить воздействие сигнала прерывания. Эти уровни в таком случае называется не оснащенные.
Пример работы программы обработки прерывания от клавиатуры.
Пример работы программы обработки прерывания от таймера.
Организация ввода-вывода: основные схемы ввода-вывода, адресация периферийных устройств, драйверы.
Общая организация ввода/вывода
Средство ввода-вывода представляет собой устройство, способное осуществлять передачу информации между процессором или памятью компьютера и внешним носителем информации. Эта передача управляется центральным процессором. В простейшем случае специальная инструкция процессора позволяет передавать информацию между внешним носителем и регистром процессора, который в таком случае оказывается занятым в течение всей передачи.
Из соображений экономии периферийные органы были отделены от устройств ввода/вывода. Которые стали передаваться все более сложные функции связи и управления.
Наиболее распространенные схемы ввода-вывода
Схемы а и б соответствуют конфигурациям микрокомпьютеров, а схема в относится к компьютерам большой мощности.
К - канал или устройство обмена, специализированный процессор для операций ввода-вывода. Его запуск осуществляется центральным процессором, канал не обладает аппаратом прерываний, однако сам может прерывать работу центрального процессора. Набор инструкций канала позволяет ему взаимодействовать со связанными с ним контроллерами и периферийными устройствами. Мини- и микрокомпьютеры содержат устройства прямого доступа к памяти (ПДП), которые представляют собой каналы в упрощенной форме.
Кн - контроллер, представляет собой устройство управления, приспособленное к заданному типу внешних устройств. Его автономия ограничивается элементарными операциями. Основное назначение контроллера заключается в том, чтобы унифицировать связь с различными типами периферийных устройств: один контроллер может связываться с периферийными устройствами только одного определенного типа. Разделение функций между контроллером и периферийным устройством зависит от типа периферийного устройства: контроллеру предоставляются логические функции (соединение и синхронизация операций, передача сигналов об окончании или об исключительных ситуациях), периферийному устройству - физические функции (передача).
ПУ - периферийное устройство, орган способный обмениваться информацией с внешним носителем. Совокупность контроллер - периферийное устройство определяется интерфейсом, который включает множество функций (ввод, вывод, сигналы управления и исключительных ситуаций)