Прерывания

Гиннятуллин Вахит Мансурович

Компьютер предназначен для обработки, ввода, вывода и хранения информации.

Ввод информации при помощи клавиатуры, мыши, сканера, WI-FI, ИК-порты, USB.

Вывод с помощью мониторов, принтеров.

Хранение с помощью винчестеров, DVD, флеш-технологий.

Специализированные устройства ЦПУ.

ЦАП, АЦП (Цифро-аналоговый \ аналагово-цифровой преобразователь in sound card)

Центральный процессор.

Микросхема. АЛУ – арифметико-логическое устройство.

Контроллер прямого доступа памяти DMA (Direct Memory Access)

ЦП называется центральный, потому что не одно изменение системы не проходит мимо процессора.

DMA используется при пересылки больших объемов данных если они не требуют обработки. Объем и формат этих данных фиксирован.

Cash память.

Регистр процессора – это самое быстрая ячейка памяти (вход выход процессорного тракта).

Cash на борту – это кэш память на процессоре, скорость работы это шина процессора, объемы от 4 до 8 Мб. Cash 2 уровня – кэш на материнской памяти (буфер обмена данными с процессором). ОЗУ. Винчестер.

Все эти устройства должны работать единогласно и синхронно.

Основное предназначение КЭШ 1 уровня часто используемая информация (критические участки области ОС).

Прогноз ветвлений – позволяют радикально увеличить скорость работы. Конвейерная работа всегда быстрее. Конвейер выбирает участки кода и информации и подготавливает. Если у нас линейный участок кода, то скорость возрастает в 5-7 раз. Если есть ветвления, то потеря производительности будет такой же кратности.

Прогнозируются только циклы.

Корень из произведения (получение производительности)

double sgrtMul(double a, double b){

double rez;

rez=a*b;

if(rez<0)

rez=sqrt(-rez);

else

rez=sqrt(rez);

return(rez);

}

Прирост производительности в 5-7 раз.

{int sign;

double rez;

rez=a*b;

sign=rez<0;

sign*=2; sign-=1; rez*=sign;

rez=sqrt(rez);

return(rez);

}

Процессоры семейства 8086/88. Не только эти но и все процессоры поддерживают механизм прерываний. Это аппаратно программный комплекс средств, который обеспечивает приостановку выполнений текущей программы для выполнения другой программы. ISR (Interrupt service Rountime) предназначение - немедленная реакция на внешние события. Важнейшие из прерываний это прерывания которые генерируются аппаратурой (DMA, мышь, клавиатура, принтер и т.д.). В большинстве случаев надо эти прерывания обработать.

В большинстве случаев это поддержание жизнедеятельности.

Всего прерываний имеется 256 штук. Событий сообщений 65536

Каждое из прерываний обрабатывается своей программой «Обработчик прерываний» ISR (interrupt service runtime). Адреса точек входа хранятся в таблице.

main – точка входа, должна быть одна.

Не все ISR имеют точку входа main. Некоторые обработчики прерываний написаны на assembler.

прерывания делятся на 4 группы –

1) Аппаратные;

2) Программные;

3) Исключительные ситуации процессора; (divine by 0)

4) Не маскируемые. (Разетка)

1 и 2 закреплены за аппаратурой, периферией и обработчики этих прерываний ISR реализованы

Обработчики прерываний аппаратных материнской платы и составляют BIOS (Базовая система ввода вывода). Не мобильная часть рабочей программы.

При загрузке системы оно копируется в оперативную память и после этого происходит загрузка ОС.

Programmable Interrupt Controller – у этого контроллера имелось 8 входов.

8 входов оказалось мало и сделали дополнительный контроллер, который каскадирует еще 8 кодов которые каскадируются через второй вход первого контроллера.

Прерывания возникают очень часто. Прерывания от таймера происходят 18 раз в секунду. В очереди прерываний может быть только 1 прерывание, 2 прерывание «Топит» первое и занимает его место.

Большинство прерываний – программные.

Не маскируемые программы. Процесс переписывания программного прерывания называется маскирование, подмена программы. Есть внешние события, подменить которые нельзя - это немаскируемые программы (выключение компа из розетки).

Перепрошивка – это аппаратное замена программы.

Дата добавления: 2014-01-04