42. Организация прерываний в защищенном режиме процессора

В защищенном режиме все прерывания разделяются на два типа - обычные прерывания и исключения (exception - исключение, особый случай).

Обычное прерывание инициируется командой INT (программное прерывание) или внешним событием (аппаратное прерывание). Перед передачей управления процедуре обработки обычного прерывания флаг разрешения прерываний IF сбрасывается и прерывания запрещаются.

Исключение происходит в результате ошибки, возникающей при выполнении какой-либо команды, например, если команда пытается выполнить запись данных за пределами сегмента данных или использует для адресации селектор, который не определён в таблице дескрипторов. По своим функциям исключения соответствуют зарезервированным для процессора внутренним прерываниям реального режима. Когда процедура обработки исключения получает управление, флаг IF не изменяется. Поэтому в мультизадачной среде особые случаи, возникающие в отдельных задачах, не оказывают влияния на выполнение остальных задач.

В защищённом режиме прерывания могут приводить к переключению задач. О задачах и мультизадачности мы будем говорить в следующей главе.

Теперь перейдём к рассмотрению механизма обработки прерываний и исключений в защищенном режиме.

43. Физическая организация оперативной памяти, технология исполнения и классификация устройств.

С точки зрения физической организации различают микросхемы ПЗУ, статического ОЗУ, динамического ОЗУ.

1) Микросхемы ПЗУ имеют байтовую структуру емкостью от 16 Кбайт до 256 Кбайт и разделяются на ПЗУ, которые программируются при их производстве (наиболее дешевые), ПЗУ, которые программируются специальными устройствами (программаторами), и перепрограммируемые ПЗУ (ППЗУ). В последние годы постоянную память стала вытеснять энергонезависимая память (EEPROM и флэш-память), запись в которую возможна и в самом компьютере в специальном режиме работы.

2) Статическое ОЗУ. Запоминающими элементами статического ОЗУ являются триггерные ячейки, и информация в них хранится до выключения питания. Статические ОЗУ наиболее быстродействующие, но имеют повышенное энергопотребление, невысокую плотность размещения элементов на кристалле и соответственно невысокую емкость (поэтому более дорогие) и используются для организации кэш-памяти.

3) Динамическое ОЗУ - DRAM (Dynamic RAM). Запоминающими элементами динамического ОЗУ являются микроскопические конденсаторы (0 - конденсатор разряжен, 1 - заряжен), которые самопроизвольно разряжаются и гарантированно хранят информацию в течении 4-7 мс, после чего они должны обновляться (регенерация памяти). При чтении из памяти конденсаторы тоже разряжаются и необходимо дополнительное время их перезаряда, что снижает быстродействие ОЗУ. DRAM требует постоянного периодического подзаряда конденсаторов, память может работать только в динамическом режиме. Этим она принципиально отличается от статической памяти, реализуемой на триггерных ячейках и хранящей информацию без обращений к ней сколь угодно долго (при включенном питании). Благодаря относительной простоте ячейки динамической памяти на одном кристалле удается размещать миллионы ячеек и получать самую дешевую полупроводниковую память достаточно высокого быстродействия с умеренным энергопотреблением, используемую в качестве основной памяти компьютера.