Система прерываний.
Система прерываний любого компьютера является его важнейшей частью, позволяющей быстро реагировать на события, обработка которых должна выполнятся немедленно: сигналы от машинных таймеров, нажатия клавиш клавиатуры или мыши, сбои памяти и пр. Прерывания бывают внутренние (программные и аппаратные) и внешние. При возникновении события требующего вмешательство процессора он приостанавливает выполнение текущей программы (необходимые данные для возврата находятся в стеке) и переходит к программной обработке прерывания. Запросы на прерывание могут возникать из-за сбоев в работе аппаратуры, переполнение разрядной выхода программы за разрешенные области памяти, начало или завершение определенных этапов. Некоторые прерывания могут быть разрешены так и запрещены. Прерывания делятся на три типа: аппаратурные, логические и программные.
Аппаратурные прерывания вырабатываются устройствами, требующими внимания микропроцессора: прерывание № 2 - отказ питания; № 8 - от таймера; № 9 - от клавиатуры; № 12 - от адаптера связи; № 14 - от НГМД; № 15- от устройства печати и др.
Запросы на логические прерывания вырабатываются внутри микропроцессора при появлении “нештатных” ситуаций: прерывание № 0 - при попытке деления на 0; № 4 - при переполнении разрядной сетки арифметико-логического устройства; № 1 - при переводе микропроцессора в пошаговый режим работы; № 3 - при достижении программой одной из контрольных точек. Последние два прерывания используются отладчиками программ для организации пошагового режима выполнения программ (трассировки) и для остановки программы в заранее намеченных контрольных точках.
Запрос на программное прерывание формируется по команде INTn, где n — номер вызываемого прерывания. Запрос на аппаратное или логическое прерывание вырабатывается в виде специального электрического сигнала.
Система памяти. Классификация памяти.
Комплекс технических средств, реализующих функцию памяти, называется запоминающим устройством (ЗУ). ЗУ необходимы для размещения в них команд и данных. Они обеспечивают центральному процессору доступ к программам и информации.
Запоминающие устройства делятся на:
· основную память,
· внешние запоминающие устройства.
Основная память включает в себя два типа устройств: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM - Random Access Memory) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ROM - Read Only Memory).
ОЗУ предназначено для хранения переменной информации. Оно допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными и может работать в режимах записи, чтения, хранения. Элементарной ячейкой статического ОЗУ является тригер и связанная с ним система управления.
Общая характеристика: высокая скорость работы, высокая стоимость, т.к. для хранения одного бита используется большое количество транзисторов.
Динамическая память.
Для хранения одного бита используется много меньше транзисторов тогда информационная емкость кристалла намного выше.
Схема динамической памяти.
Показанный пунктиром конденсатор как элемент отсутствует, так обозначается входная емкость транзистора. Именно она играет роль запоминающего элемента. Хранение единицы двоичной информации осуществляется путем удержания заряда на этой емкости. Т.к. емкость маленькая, заряд не большой, а сопротивление транзистора не бесконечно, поэтому заряд стекает на землю за время порядка миллисекунды. Таким образом, схемы динамической памяти снабжены устройствами регенерации памяти, которые обновляют заряд на емкости с интервалом доли секунд.
Наличие конденсатора определяет, что скорость динамической памяти намного меньше, чем работа статической памяти. Для регенерации требуется дополнительное оборудование, потребляемая мощность и время. Для динамической памяти существуют следующие режимы работы:
Режим чтения записи;
Страничный режим чтения записи;
Режим регенерации.