Прерывания
Прерывания - преднамеренное завершение текущей задачи и переход к следующей. Выполнение текущей программы прерывается и управление передаётся обработчику прерываний.
(по лекциям) По отношенияю к корпусу МП прерывания подразделяются на:
внешние :
аппаратные (маскируемые) - поступают через контролер прерываний немаскируемые - поступают на вход NMI. У МП 2 входа для получения сигналов
внутренние :
программные - программа сама вызывает обработчик прерываний - вызов в коде исключения (исключительные ситуации процессора) - в реальном режиме 2 исключения: деление на ноль и пошаговый (?) режим (флаг трассировки и выполнение прерываени после команды)
Организация прерываний: векторный способ, опрашиваемый способ.
Схема аппаратных прерываний
Номер прерывания в реальном режиме - номер ячейки в таблице прерываний. Сам вектор - адрес точки входа в обработчик прерываний. В реальном ержиме таблица прерываний - в младших адресах ОП, представляет собой последовательность адресов в виде сегмент-смещение, 4 байта на каждый вектор, 256 прерываний, с 0-ого по 255-ое. Зная номер вектора прерывания, можно в различных режимах вычислить смещение в IDTR. Чем меньше номер линнии запроса прерывания, тем выше приоритет. В регистре флагов можно разрешить или запретить аппаратные прерывания (флаг IF)
Внутренняя структура контролера прерываний
INTA - выход МП INTR - вход МП
1) - поступившие запросы зарегистрированы. 2) - в регистре 0 - пропускает, 1- запрещает проход сигнала 3) - МП в состоянииобрботки 4) - МП смотрит на IF (запрещены или нет аппаратные прерывания), сбрасывает бит в регистре обслуживания, обработка, все остальные аппаратные прерывания запрещены.
Защищённый режим: 1) - обыченые прерывания 2) - исключения: отказы - обращение по несуществующему адресу и т.п. (выполняются до выполния инструкции) ловушки - при переполнении, ошибках и т.п. (выполняются после выполнения интсрукций) аварийное завершение - происходят, когда невозможно определить программу, вызвавшую ошибку.
В IDTR - три типа дескрипторов - прерывания, ловушки, задачи.
Программные прерывания
можно вызвать любой обработчичк прерываний - команда int. при системном вызове: 1) - переход в привелегированный режим 2) - нужна высокая скорость обработки 3) - стандарный интерфейс вызова процедур 4) - расширить номенклатуру системных вызовов 5) - обеспечение контроля ОС за выполнением прерывания
В большинстве ОС обработка прерываний происходит централизовано. При любом системном вызове вызывается единственный обработчик - int 2eh (для Intel) int 2eh - вызывает диспетчер устройств, который определяет, что делать дальше.
Системные вызовы
Систе́мный вы́зов (англ. system call) в программировании и вычислительной технике — обращение прикладной программы к ядру операционной системы для выполнения какой-либо операции.
Современные операционные системы (ОС) предусматривают разделение времени между выполняющимися вычислительными процессами (многозадачность) и разделение полномочий, препятствующее исполняемым программам обращаться к данным других программ и оборудованию. Ядро ОС исполняется в привилегированном режиме работы процессора. Для выполнения межпроцессной операции или операции, требующей доступа к оборудованию, программа обращается к ядру, которое, в зависимости от полномочий вызывающего процесса, исполняет либо отказывает в исполнении такого вызова.
С точки зрения программиста системный вызов обычно выглядит как вызов подпрограммы или функции из системной библиотеки. Однако системный вызов как частный случай вызова такой функции или подпрограммы следует отличать от более общего обращения к системной библиотеке, поскольку последнее может и не требовать выполнения привилегированных операций.