Механизм приоритетов. Вложенные прерывания.

Механизм приоритетов (МП) показывает какие устройства нужно обслужить первыми. МП решает следующие задачи:

1. Фиксирует приоритет любой выполняемой процессором программы.

2. Идентифицирует ЗП от ВУ с максимальным приоритетом.

3. Разрешает прерывание программы при возникновении запроса с большим приоритетом.

Прерывание программы обслуживания прерываний называется вложенным прерыванием.

Рис. 6.4 Пример работы ЦП в режиме вложенных прерываний.

На рис 6.4 показан пример вложенного прерывания:

• До t₁ нет ЗП

• t₁ → ЗП от ВУ4

• t₂ → ЗП от ВУ3

• t₃ → ЗП от ВУ2

• t₄ → закончено обслуживание ВУ2

• t₅ → ЗП от ВУ1

• t₆ → закончено обслуживание ВУ1

• t₇ → закончено обслуживание ВУ3

• t₈ → закончено обслуживание ВУ4

Недостаток: При большой частоте поступления ЗП ЦП работает неэффективно, т.к. много времени ЦП расходуется на ЗП, восстановление регистров процессора, переход от одной программы к другой.

Можно уменьшить частоту ЗП путем включения буферных ЗУ.

При присвоении приоритетов ВУ учитываются следующие условия:

• Чем больше быстродействие устройства, тем выше приоритет ему присваивается.

• Наивысший приоритет присваивается устройству, данные от которого не могут быть восстановлены (обычно таймер).

• В ЭВМ семейства Macintoshприоритет программы указывается во втором слове ВП.

• В ЭВМ семейства IBMPCприоритет программы устанавливается с помощью специальной БИС (большая интегральная схема) – программируемый контроллер прерываний.

Техническая реализация многоуровневых вложенных приоритетных векторных прерываний в ЭВМ на основе единого магистрального канала обмена данными.

Реализация многоуровневых ВП в ЭВМ семейства IBM.

Для Реализация многоуровневых ВП в ЭВМ семейства IBMприменена БИСIntel8259A.

Технические характеристики бис Intel 8259a.

1. Число уровней ЗП = 8.

2. Количество уровней можно расширить до 64 за счет каскадного включения микросхем

3. Режим обслуживания ЗП, уровни приоритетов, АВП устанавливаются программным путем.

9. Техническая реализация приоритетных векторных прерываний в ЭВМ с изолированными магистральными каналами обмена данными (семейство IBM AT): режимы работы программируемого контроллера прерываний (ПКП),

???

схема подключения ПКП к системной магистрали,

Схема включения ПКП к системной шине ВУ.

Рис. 6.7 Схема включения ПКП к системной шине и ВУ.

Назначение выводов БИС:

• D7-D0– выводы ШД, служат для приема управляющее информации от ЦП и передачи статусной информации в ЦП.

• A0– адресный вход, адресация внутренних регистров контроллера (2 адреса).

• ~CS (chip select)- выбор кристалла, разрешает или запрещает связь контроллера с системной шиной.

  • ~CS= 0 – есть связь, ~CS= 1 – нет связи.

Первый ПКП использует адреса – 20h, 21h.

Второй ПКП использует адреса – A0h, A1h.

• ~RD, ~WR– ввод, вывод (сигналы ШУ), соединяются с линиями магистрали~IOR и ~IOW.

• INT(выход) – сигнал ЗП в ЦП.

• ~INTA (interrupt acknowledge) – сигнал РП от ЦП.

• CAS2, CAS1, CAS0– шина каскадирования. Для ведущего контроллера прерывания эти линии являются выходами, а для ведомого – входами.

• ~SP/~EN– указывает ведущий (1) или ведомый (0) ПКП.

• IR0...IR7– входы запросов прерывания от ВУ.

функциональный состав и программная модель ПКП.