Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.316

Чтобы понять, как происходят прерывания, рассмотрим обычный пример: компьютеру нужно вывести на терминал строку символов. Программа сначала собирает в буфер все символы, предназначенные для вывода на экран, инициа лизирует глобальную переменную ptr, которая должна указывать на начало буфера, и делает вторую глобальную переменную count равной числу символов, выводимых на экран. Затем программа проверяет, готов ли терминал, и, если готов, выводит на экран первый символ (например, используя регистры, показанные на рис. 5.20). Начав процесс ввода-вывода, центральный процессор освобождается и может запустить другую программу или сделать что-либо еще.

Через некоторое время символ отображается на экране. После этого может быть инициировано прерывание. Ниже перечислены основные шаги (в упрощенной форме).

Действия аппаратного обеспечения:

1. Контроллер устройства нагружает линию прерывания на системной шине.

2. Когда центральный процессор оказывается готовым к обработке прерывания, он выставляет на шине символ подтверждения прерывания.

3. Когда контроллер устройства обнаруживает, что сигнал прерывания подтвержден, он помещает небольшое целое число на информационные линии, чтобы «представиться» (то есть, показать, что за устройство является источником прерывания). Это число называется вектором прерываний1.

4. Центральный процессор считывает вектор прерываний с шины и временно его сохраняет.

5. Центральный процессор помещает в стек счетчик команд и слово состояния программы.

6. Центральный процессор определяет местонахождение нового счетчика команд, используя вектор прерывания в качестве индекса в таблице в нижней части памяти. Если, например, размер счетчика команд составляет 4 байта, тогда вектор прерываний п соответствует адресу An. Новый счетчик команд указывает на начало программы обработки прерываний для устройства, ставшего источником прерывания. Часто помимо этого загружается или изменяется слово состояния программы (например, чтобы блокировать дальнейшие прерывания).

Дальнейшие действия выполняются программно:

7. Программа обработки прерываний сохраняет все нужные ей регистры таким образом, чтобы их можно было восстановить позднее. Их можно сохранить в стеке или в системной таблице.

8. Каждый вектор прерываний используется всеми устройствами данного типа совместно, поэтому в данный момент еще не известно, какой терминал вызвал прерывание. Номер терминала можно узнать, считав значение какого-нибудь регистра.

9. После этого можно считывать любую другую информацию прерывания, например коды состояния.

1 Автор не совсем прав: здесь речь должна идти о номере прерывания. Каждому типу прерывания соответствует свой номер. Термин «вектор прерываний» используется в случае, когда по номеру прерывания находится адрес программы обработки прерывания, и этот адрес представляется не одним значением, а несколькими, то есть приходится инициализировать более одного регистра. Другими словами, адрес представляется не скалярной величиной, а многомерной, векторной. — Примеч. паучп. ред.