Бағдарламаның үзілісі және мөлтікүрдісшілік жүйелердегі үзілістерді өңдеу принциптері.

Үзіліс – сыртқы құрылғының уақыт мезетінде жүгіну немесе үрдісшіде ерекше жағдай орнағандағы жедел және қазіргі уақыттағы іске асыру мақсатында негізгі бағдарламаның орындалуының уақытша тоқтатылуы. Үзілісті өңдеу жүйесі – бұл есептеу жүйесінің құрамындағы аппараттық құралдар және асихронды жағдайларды өңдеу үшін бағдарламалық-логикалық мақсаттарын кешені

Үзіліске жүгінуді кейбір жағдайлардың дабылы пайда болған кезде үрдісшінің орындалып жатқан бағдарламаны тоқтатуы мен осы жағдайды өңдейтін және ішкі бағдарламалар түрінде рәсімдеу, яғни үзілісті өңдеу процедураларының орындалуына ауысады. Бұл процедураның орындалуы есептегіштің берілген жағдайға әсері болып табылады. Процедураның орындалуы аяқталғаннан соң үзілген бағдарламаға қайта келу қажет. Үзілісті өңдеу процедурасы сыртқы немесе ішкі дабылдармен әсерінен болып, негізгі бағдарламаға қатысты асинхронды орындалу үшін қолданылады. Бірақ қарапайым процедуралар сияқты бағдарламалық жолмен белсендірілуі мүмкін.

Жүгінудің көзіне байланысты үзілістер келесідей бөлінеді:

сыртқы – жүгінудің дабылдары үрдісшіге қатысты сыртқы құрылғылармен пайда болады (бұл енгізу-шығару құрылғысындағы деректердің даярлық дабылы, қондырғының істен шығу, қоректің жойылуы және т.б. болуы мүмкін);

ішкі – бірыңғай жағдайлардың орын алуы барысында үрдісшімен пайда болатын кезде (0-ге бөліну, толып кету);

бағдарламалық – үзілісті өңдеу процедураларын орындалып жатқан бағдарламадан арнайы бұйрықтардың көмегімен шақыру (стандартты енгізу-шығару құрылғылары сияқты,әдетте есептегіштің аппаратты-бағытталған функцияларына жүгіну болып табылады).

Үзіліс бақылағышының құрылысы.

Ішкі және бағдарламалық үзілістер үрдісшінің өзімен өңделеді, ал сыртқы жүгінулерді алдын ала өңдеуде үзіліс бақылағыштарын, яғни мамандандырылған құрылғыларды қолданады. Үзіліс бақылағыштарын қолдану үрдісші немесе мөлтікүрдісші үзіліске жүгінуді қабылдаудың кіріс желілерінің шектелген санына ие (1-2 –бір кристалды МҮ-де, 2-10 – мөлтікүрдісшілерде)болғандықтан. Сонымен қатар үрдісшімен бірге үзіліс дабылдары арқылы әрекет ететін нақты жүйелердегі құрылғылардың саны бірнеше ондаған санға дейін жетіп, үзілістер бақылағышы жүгінудің селекциясын орындайды. 6.12-суреттегі сұлбада сыртқы жүгінулердің топтарын өңдеуде үрдісші мен үзіліс бақылағышының бірге әрекет етуі көрсетілген. Үзіліс бақылағыштарының маңызды ерекшеліктері – интегралдық сұлба түрінде орындалған және талап етілген жұмыс тәртібін бағдарламалық түзету мүмкіндігі болып табылады.

6.12-сурет. Үзіліс бақылаушысының құрылысы мен оның үрдісшімен бірге әрекет етуі.

Үзіліс бақылағыштары күрделі құрылғы болып табылады; олардың құрылысынан төрт негізгі топтаманы ажыратуға болады: жүгінудің фиксациясы, жүгінуге рұқсат беру,жүгіну проритетінің анализі және басқару сұлбасы .

Жүгінудің фиксация топтамасы үзіліс жүгінуінің фиксация тіркеушісі(ЖФТ) негізінде орындалған және сыртқы құрылғыларынан асинхронды жүгіну дабылдарының фиксациясы үшін қолданылады.

Жүгінуге рұқсат беру топтамасы негізгі алгоритмдерді нақты бір іске асыру деңгейінде өңдеуге маңызды жүгінулерден түскен дабылды таңдауға арналған.Топтаманың негізін үзілістің рұқсат бері тіркеушісі(ҮРБТ) құрайды. Бұл тіркеушіге қазіргі уақытта өңделуге рұқсат берілген жүгінулердің жиынтығын анықтайтын екілік кодты бағдарламалық жолмен жазуға болады. Мысалы, ҮРБТ-гі сегіз кірістері бар үзілістің бақылаушыларына 01100010 жазылған делік. Бұл дегеніміз қазіргі уақытта 1,5 және 6 (нөлден бастап, оңнан солға қарай санағанда)кірістері бойынша үзіліс рұқсат етілген.

6.13-сурет. Фиксация сұлбасын құрастыру және үзіліс сұраныстарын талдау сұлбасы.

ҮРБТ-не жазылатын кодты,бұл кодтағы нөлдік биттер кейбір жүгінулерді өңдеуге рұқсат бермейтін болғандықтан үзілістің маскасы деп атайды.

Жүгінудің приоритеттерінің анализдеу топтамасы жүгінулер тобынан өңдеуге маңыздысын таңдауға арналған. Бағдарламалық түрде берілетін приоритеттердің көрсеткіші бір уақытта пайда болған жағдайда ҮРБТ-ші арқылы өтетін дабылдарға әсерлерді анықтайды. Үрдісшіге жүгінудің реті бойынша алғашқы идентификацияланған дабыл өткізіледі.

Приоритеттердің көрсеткішін анықтайтын кодтар бағдарламалық жолмен үзіліс приоритеттерінің тіркеушісіне(ҮПТ) жазып отырады.Ереже бойынша үзіліс бақылағыштары қоса салынған аппараттық көрсеткішкішінің болуына сәйкес кіші нөмірлі кіріс жоғары приоритетке ие болады. Сондықтан кодты ҮПТ-не жазу стандартты аппараттық көрсеткішті өзгертеді.

6.13-суреттен көрініп тұрғандай үрдісші үзіліске рұқсат беретін топтама мен приоритетті тексеруден тұрады. Берілген топтама INT сыртқы жүгіну мен ішкі және бағдарламалық жүгінудің бір уақытта түскен кездегі үйлестіру қызметін атқарады.