9. (!)Многоуровневая система прерывания. Аппаратное и программное обеспечение.

В многоуровневых системах прерываний подпрограмма обслуживания прерывания более низкого уровня может быть прервана подпрограммой обслуживания прерывания более высокого уровня. Иными словами, реализуется режим прерывания во время прерывания.

Структура таблицы векторов прерываний:

Обращение к элементам таблицы осуществляется по 8-разрядному коду - типу прерывания

Однако несколько контроллеров прерываний могут быть вклю­чены последовательно. На современных компьютерах (начиная с 286) один (ведущий) контроллер прерываний подключен непо­средственно к процессору, а второй (ведомый) своим выходом INT подключен ко входу IRQ2 ведущего контроллера. Итого получается 15 входов прерываний от IRQ0 до IRQ 15 (IRQ2 не может быть использован).

При подаче сигнала на прерывание от контроллера к процессо­ру по линии INTR-INT, одновременно по линиям данных из контроллера прерываний в процессор поступает номер вектора прерывания, который образуется путем сложения IRQ с некото­рым базовым номером, который присваивается ВIOSом кон­троллеру в процессе загрузки (значения по умолчанию 08h для ведущего контроллера и 70h для ведомого). Таким образом, например, номер вектора прерывания для клавиатуры будет 08+1=9h, для жесткого диска 70h+6=76h.

Контроллер прерываний допускает перепрограммирование для установки различных режимов формирования очереди запро­сов, изменения приоритетов прерываний, изменения базовых номеров контроллеров. Такое перепрограммирование осущест­вляется через два байтовых порта 20h и 21h. По умолчанию IRQ отдельного контроллера имеют приоритеты в соответствии с их номерами (IRQ0 – наивысший, IRQ7 – наинизший).

Пример каскадного включения двух контроллеров прямого доступа к памяти

10. Прямой доступ к памяти. Ввод информации. Аппаратное и программное обеспечение.

Прямой доступ к памяти (ПДП, DMA) — это режим, при котором обмен по системной шине идет без участия процессора. Внешнее устройство, требующее обслуживания, сигнализирует процессору, что режим ПДП необходим, в ответ на это процессор заканчивает выполнение текущей команды и отключается от всех шин, сигнализируя запросившему устройству, что обмен в режиме ПДП можно начинать.

Рис. Обслуживание ПДП.

Рис. Прямой доступ с прямым и косвенным обращением

ПДП предполагает наличие на системной шине дополнительного модуля — контроллера прямого доступа к памяти (КПДП), способного брать на себя функции ЦП по управлению системной шиной и обеспечивать прямую пересылку информации между ОП и ВУ, без участия центрального процессора. В сущности, КПДП - это и есть модуль ввода/вывода, реализующий режим прямого доступа к памяти.

Если ЦП желает прочитать или записать блок данных, он прежде всего должен поместить в КПДП информацию, характеризующую предстоящее действие. Этот процесс называется инициализацией КПДП и включает в себя занесение в контроллер следующих четырех параметров:

- вида запроса (чтение или запись);

- адреса устройства ввода/вывода;

- адреса начальной ячейки блока памяти, откуда будет извлекаться или куда будет

вводиться информация;

- количества слов, подлежащих чтению или записи.