Приоритеты прерываний
Максимальное количество программ, прерывающих друг друга вновь возникающим запросам, называют глубиной прерывания.
Степень важности запросов на прерывание зависит от времени их поступления в систему прерывания программ, характера источников запросов.
Поэтому каждому источнику запросов на прерывание присваивается постоянный уровень приоритетности или глубины прерывания.
Наивысшим приоритетом прерывания (нулевой уровень) обладают прерывание от схем контроля ЭВМ.
Прерывания нулевого уровня могут прервать любую из программ уровней от 1…..Н.
1-Й уровень присваивается прерываниям от устройств ввода-вывода
2-Й уровень внешним прерываниям
3-Й уровень программное прерывание
Прерывания 1-го уровня могут прервать любую из программ 2-го и 3-го уровней приоритетности, но не могут прервать программу с нулевым уровнем приоритетности.
Рассмот рим временную диаграмму прерывания текущей программы.
П1 – текущая программа
ЗП- запросы прерывания
П2- прерывающая программа
t р - время реакции системы на запрос прерывания
t з - время запоминания текущей программы П1
t п – время прерывающей программы П2
t в – время восстановления состояния прерванной программы
При поступлении запроса прерывания (ЗП) процессор переходит к прерывающей программе (П2) не сразу, т.к. требуется время ( t р ) на анализ запроса и окончания действий по выполняемой команде прерываемой программы (П1), называемое временем реакции системы на запрос прерывания.
После перехода к прерывающей программе (П2) в течении ( tз ) происходит запоминание состояния прерванной программы (П1), а затем в течении ( t п ) исполняется прерывающая программа (П2).
Сразу после ее окончания в течении ( t в ) восстанавливается состояние прерванной программы (П1) и ей передается управление.
Сумма времени затрачиваемого на запоминание состояния прерванной программы (П1) и на возврат к ней, называют временем обслуживания программы.
Время реакции ( t р) и время обслуживания ( t о ) t о= tз +t в характеризуются потери машинного времени на организацию процесса прерывания и быстродействия ЭВМ по обслуживанию запроса в прерывании.
Защита от прерываний
Процессор должен обеспечивать такой подход к запросам на прерывание при котором прерывание по отдельным причинам может быть запрещено в течении некоторого промежутка времени.
В современных ЭВМ наибольшее распространение получило программное управление приоритетом на основе МАКС-КОДА защиты от прерываний, представляющего собой двоичное число, разряды которого соответствуют отдельным причинам или уровням прерываний.
Если разряд маки имеет значение 0 то соответствующая причина прерывания замаскирована и процессор не реагирует на данный запрос на прерывание.
Если разряд маки имеет значение 1 то соответствующая причина не замаскирована и процессор воспринимает данный запрос на прерывание.
Существует два метода обработки прерываний.
с опросом. При помощи аппаратных и программных средств осуществляется опрос каждого периферийного устройства, пока не обнаружится то, которое запрашивает прерывание. После чего осуществляется переход на подпрограмму обслуживания прерывания, которая и выполняет затребованное действие.
по вектору. Запрос непосредственно передается на соответствующую подпрограмму , т.е. все периферийные устройства обладают одинаковым приоритетом. Поскольку опроса не требуется, то время реализации прерывания меньше, чем при выполнении прерывания с опросом.