Лекции / 1 / 11

Технические средства организации прерываний

Прерывание можно охарактеризовать как автоматическое изменение в программе, вызванное условием или совокупностью условий, возникающих в некоторой части вычислительной системы. Для организации прерываний необходимы 2 части:

• аппаратная;

• программная.

Система прерываний должна:

1. реагировать на запросы прерывания (аппаратно).

2. формировать код номера запроса прерывания (аппаратно)

3. сравнивать поступающий запрос с уровнем текущего приоритета (аппаратно или программно)

4. обеспечивать сохранение содержимого регистров прерванной программы (программно)

5. обеспечивать переход к вызываемой программе (программно)

6. по окончанию работы вызванной программы, вернуться к прерванной и продолжить её выполнение.

Системы с циклическим опросом.

Схемы входа в прерывание должны обеспечивать режим 2-х вопросов:

1. Сформировать сигнал общего запроса на прерывание;

Сформировать код номера запроса на прерывание

Достоинства: простота реализации при минимальных аппаратных затратах.

Недостатки:

• сравнительно большое время реакции на прерывание;

• резко возрастают аппаратные затраты с увеличением входов прерывания;

• в этой системе не представляется возможным проранжировать сигналы по уровням приоритета.

Блок приоритетных прерываний (БПП)

Любой режим прерывания характеризуется тремя этапами:

1. Режим входа в прерывание. В этом режиме сохраняются регистры в стековой области памяти, формируется адрес первой полезной команды программы, обслуживающей прерывание и считывается данная команда.

2. Выполнение команды, обслуживающей прерывание.

3. Программа выхода из прерывания. На этом этапе осуществляется восстановление регистров прерванной программы и запуск на её выполнение.

1. и 3. этапы не могут быть прерваны запросами на прерывание с более высоким приоритетом.

БПП имеет два режима работы.

1. Активный режим работы – в триггере состояние Т1 записан “0”. Тем самым разрешается приём и реакция БПП на вновь поступающие запросы на прерывание. Шифратор уровня приоритета (Ш) обеспечивает ранжирование по уровням приоритета (Дейзи-цепи) и формирование кода номера запроса на прерывание. Этот код поступает на ССК и, если вновь поступивший уровень приоритета выше текущего, то он проходит через схему “&”, поступает на Т2 и формируется на выходе сигнал приоритета INT. Этот сигнал поступает в вычислительную систему и переключает Т1 в единичное состояние. Если Т1 находится в состоянии “Т1”, то БПП не активен.

БПП в неактивном состоянии – в этом случае выполняется первый этап режима прерывания. БПП не активен до тех пор, пока в триггер текущего состояния не будет записано новое текущее состояние. Сигнал ЗТС – занесение текущего состояния

Два режима работы :

1. Наличие прерывания – считывается код микропрограммного кода (ИМП), сохраняются регистры в стековой области, считывается код номера запроса на прерывание (А₀, …), на основе которых формируется адрес первой полезной команды программы обслуживания прерывания (ПОП). В этой схеме БПП обеспечивает: приём запроса на прерывание, ранжирование их по уровню приоритета, формирование кода номера запроса на прерывание, сравнение с уровнем текущего приоритета, формирование общего сигнала на прерывание вычислительной системы (INT).

2. Прерывание отсутствует .