Организация системы прерывания

В ЭВМ существуют различные ситуации (например, переполнение разрядной сетки, необходимость в/в), когда пользовательская программа должна быть снята с обработки и в ЦП должна начаться программа обработки прерывания.

По окончании выполнения программы обработки прерывания происходит возврат к прерванной программе. Сответствующий механизм, поддерживающий указанные действия, называется системой прерывания. Существует большое многообразие причин прерывания, которые вызывают прерывание обработки программы.

Все возможные прерывания делятся на классы, которым присваивается свой уровень приоритета. Если запрос на прерывание имеет более высокий приоритет, чем обрабатываемая программа в ЦП, то прерывание воспринимается.

Существует специальная маска, которая позволяет замаскировать отдельные запросы на прерывание.

Если код маски установлен в ноль для некоторых причин, то соответствующие запросы не обрабатываются.

Общие правила организации прерывания.

Выполнение программы:

I (сохранение основных параметров)

запрет на прерывание II

процесс обработки прерывания

III

Основные параметры, подлежащие хранению:

Счеткик команд (CrK)

Признаковые триггера в АЛУ

Маска

Дополнительные параметры:

РОНы

ССП – слово состояния программы ( хранит основные параметры)

Запросы на прерывание, как правило, обрабатываются по окончанию выполнения очередной машинной команды.

1 этап: выбор машинной команды из памяти;

2 этап: дешефрация;

3 этап: формирование исполнительного адреса и выбор операндов;

4 этап: выполнение операции в АЛУ;

5 этап: запись результата.

Для систем реального времени, где требуется быстрая реакция на запрос, возможно прерывание в процессе выполнения команды.

При возникновении запроса на прерывание по окончанию выполнения текущей команды происходят следующие действия:

1. Необходимо сохранить основные параметры в памяти (счетчик команд, признаки, маска).

2. Чтобы выполнить программу обработки прерывания в ЦП на счетчик команд из некоторой фиксированной ячейки памяти подается адрес 1-й команды программы обработки прерывания. Процесс выполнения программы обработки прерываний условно включает в себя 3 этапа:

   1. Сохранение в памяти дополнительных параметров – содержимого РОНов для прерванной программы.

   2. Этап непосредственного выполнения программы обработки прерывания.

   3. Восстановление из памяти содержимого РОНов для прерванной программы.

3. Чтобы продолжить выполнение прерванной программы, необходимо восстановить в ЦП содержание регистров ССП, т.е. основных параметров.