Система прерываний

Микропроцессор должен оперативно реагировать на различные события, происходящие в ПК в результате действий пользователя или без его ведома. Ситуация, требующая каких-либо действий (реакции) микропроцессора при возникновении определенного события, называется прерыванием (interrupt). Необходимую реакцию на события обеспечивает система прерываний. Под системой прерываний понимают комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих выявление и обработку прерываний.

Обработка прерываний сводится к приостановке исполнения текущей последовательности команд (то есть программы), вместо которой начинает интерпретироваться другая последовательность инструкций, соответствующая данному типу прерывания и называемая обработчиком прерывания. После ее реализации исполнение прерванной программы может быть продолжено, если это возможно и/или целесообразно, что зависит от типа прерывания. Реакция на прерывание может состоять, например, в обработке введенного с клавиатуры символа.

Прерывания делятся на следующие категории:

1) внешние аппаратные прерывания, возникающие в результате событий, происходящих вне микропроцессора (прерывание такой категории возникает при нажатии клавиши на клавиатуре);

2) внутренние аппаратные прерывания, вырабатываемые самим микропроцессором при выполнении программы (к прерыванию этой категории приводит попытка деления на ноль);

3) программные прерывания, инициируемые выполняемой программой по специальной команде, чтобы получить сервисные услуги DOS.

Таким образом, аппарат прерываний используется как для обеспечения асинхронной работы микропроцессора и периферийных устройств, так и для взаимодействия выполняемых программ с операционной системой.

Адреса обработчиков прерываний содержатся в таблице векторов прерываний, размещаемой в начальных ячейках оперативной памяти.

Сама системная шина представляет собой совокупность одно- и двунаправленных линий, логически объединяемых в следующие группы:

1) шину данных, служащую для передачи данных в оба направления;

2) шину адреса, с использованием которой адресуются порты ввода-вывода;

3) шину управления, предназначенную для передачи управляющих сигналов, таких, как «запись в порт», чтение из порта», сигналов прерываний и т. п.

Физически шины адреса и данных могут мультиплексироваться (совмещаться). Процессорная шина имеет такие же три группы линий, которые могут иметь другую разрядность и используются для взаимодействия с основной памятью, а также портами ввода-вывода через системную шину. Поскольку процессорная шина — это просто продолжение выводов микропроцессора, она работает в соответствии с его правилами и с его скоростью (то есть на той же тактовой частоте), которая может отличаться от тактовой частоты системной шины. Для согласования процессорной шины с системной служит специальный контроллер.

Список литературы

1. Александр Ватаманюк «Обслуживание и настройка компьютера», Питер, 2009

Поиск по сайту: