Что такое прерывание? . Типы прерываний. Что такое вектор прерываний

Прерывание — сигнал, сообщающий процессору о наступлении какого-либо события. При этом выполнение текущей последовательности команд приостанавливается, и управление передаётся обработчику прерывания, который реагирует на событие и обслуживает его, после чего возвращает управление в прерванный код.

Вектор прерывания — закреплённый за устройством номер, который идентифицирует соответствующий обработчик прерываний. Векторы прерываний объединяются в таблицу векторов прерываний, содержащую адреса обработчиков прерываний. Местоположение таблицы зависит от типа и режима работы процессора.

Аппаратные прерывания - прерывания, вызванные процессами в аппаратуре вычислительной системы. Источником такого прерывания может быть сам микропроцессор (не программа, а само оборудование микропроцессора). Используются для организации взаимодействия с внешними устройствами. Запросы аппаратных прерываний поступают на специальные входы микропроцессора. Они бывают:

1. 
   маскируемые;
2. 
   немаскируемые;.

Маскируемые - прерывания, которые можно запрещать установкой соответствующих битов в соответствующем регистре маски прерываний; могут быть замаскированы программными средствами компьютера;

Маскируемыепрерывания вызываются переходом в высокий уровень сиг­нала на входе INTR (Interrupt Request) при установленном флаге разрешения (IF=1). В этом случае процессор сохраняет в стеке регистр флагов, сбрасы­вает флаг IFи вырабатывает два следующих друг за другом (back to back) цикла подтверждения прерывания, в которых генерируются управляющие сиг­налы INTA# (Interrupt Acknowledge). Высокий уровень сигнала INTR должен сохраняться по крайней мере до подтверждения прерывания. Первый цикл подтверждения холостой, по второму импульсу внешний контроллер прерыва­ний передает по шине номер вектора, обслуживающего данный тип аппарат­ного прерывания. Прерывание с полученным номером вектора выполняется процессором так же, как и программное. Обработка текущего прерывания может быть в свою очередь прервана немаскируемым прерыванием, а если обработчик установит флаг IF, то и другим маскируемым аппаратным прерыванием.

Немаскируемые обрабатываются всегда, независимо от значения флага IF (в процессорах Intel), так как предназначены для реакции на сверхважные для вычислительной системы события.

Немаскируемые прерывания выполняются независимо от состояния флага IF по сигналу NMI (Non Mascable Interrupt). Высокий уровень на этом входе вы­зовет прерывание с типом (вектором) 2, которое выполняется так же, как и маскируемое. Его обработка не может прерываться под действием сигнала на входе NMI до выполнения команды IRET.

Программные прерывания вызываются следующими ситуациями:

1. 
   особый случай, возникший при выполнении команды и препятствующий нормальному продолжению программы (переполнение, нарушение защиты памяти, отсутствие нужной страницы в оперативной памяти и т.п.);
2. 
   наличие в программе специальной команды прерывания INT n, используемой обычно программистом при обращениях к специальным функциям операционной системы для ввода-вывода информации.

Каждому запросу прерывания в компьютере присваивается свой номер (тип прерывания), используемый для определения адреса обработчика прерывания.

При поступлении запроса прерывания компьютер выполняет следующую последовательность действий:

1. 
   определение наиболее приоритетного незамаскированного запроса на прерывание (если одновременно поступило несколько запросов);
2. 
   определение типа выбранного запроса;
3. 
   сохранение текущего состояния счетчика команд и регистра флагов;
4. 
   определение адреса обработчика прерывания по типу прерывания и передача управления первой команде этого обработчика;
5. 
   выполнение программы - обработчика прерывания;
6. 
   восстановление сохраненных значений счетчика команд и регистра флагов прерванной программы;
7. 
   продолжение выполнения прерванной программы.

8.Что такое прямой доступ в память - ПДП (DMA) DMA – Direct Memory Access- ПДП – максимальная скорость 133 Мбайта. Это способ обращения устройства к памяти без согласования этого обращения с процессором, т.е. устройство используется специально.DMA контроллер может обращаться к оперативной памяти самостоятельно, и асинхронно по отношению к тем операцияv которые выполняет процессор.DMA - Прямой доступ (байтовый доступ)(из классификации устроиств). Накопители байтового доступа обращаются к информации расположенный последовательно и упорядоченно в едином пространстве памяти, причем каждый ячейки памяти занимающей размер 1 байт присваивается свой собственный адрес. (Накопители на твердотелой памяти.) Так же такие устройства называются устройства произвольного доступа потому что в любой момент времени, они могут обратится к любой ячейки памяти по ее адресу, при том не считывая содержимое предыдущих ячеек.

Классификация ВЗУ.

1.Прямой доступ (байтовый доступ) - Накопители байтового доступа обращаются к информации расположенный последовательно и упорядоченно в едином пространстве памяти, причем каждый ячейки памяти занимающей размер 1 байт присваивается свой собственный адрес. (Накопители на твердотелой памяти.)Так же такие устройства называются устройства произвольного доступа потому что в любой момент времени, они могут обратится к любой ячейки памяти по ее адресу, при том не считывая содержимое предыдущих ячеек. 2.Исследование последовательного доступа - Основной представитель стример, т.е. устройство резервного копирования на магнитную ленту. В этом типе устройств доступ к данной ячейке памяти можно осуществить только после обращения к идущим перед ней. 3.Блочные устройства (Блочный доступ) - В блочных устройства для считывания подряд идущих блоков информации требуется несколько “холостых” оборотов дисконакопителя, так физические данные записываются не последовательно, а с определенным промежутком между ними на поверхности диска для того чтобы считывающему устройству успеть позиционироваться над следующим считываемым блоком и требуется эта последовательная запись, которая определяется скоростью вращения диска.Накопители: CD, DVD, HDD, FDD, ZIP. Накопители WORM (CD WORM) – Write Once Reаd Many - Отличие заключается в том, что при записи данных на поверхности диска не выжигаются углубления, а диск покрыт специальным термочувствительным слоем красителя. +: Большая надежность при записи на нехороших приводах.