3. Комбинированный способ идентификации ву.

Несколько ВУ могу иметь один и тот же ВП и № типа прерывания, т.е. обслуживается одной оперативной программой. Идентификация по вектору дополняется программой опроса внутри ВУ.

Третий шаг– переход на программу обслуживания и обмен данными. Выполняется путем загрузки содержимого ВП в регистры ЦП и перехода к программе обслуживания ВУ. Оперативная программа должна сохранить состояние тех внутренних регистров ЦП, которые будут модифицированы, а по завершению – восстановить их прежние значения.

Последний шаг– возврат в фоновую программу, требует выборки из стека и загрузки в регистр процессора содержимого СК и РСП.

Ассемблерная команда возврат из прерывания: Mac: RTI, IBM PC: IRETдолжна завершать любую программу обслуживания прерывания от ВУ.

Время реакции системы на ЗП будет существенно больше времени реакции на запрос по готовности. Время реакции системы на запрос прерывания определяется:

• Временем выполнения самой длинной команды основной программы.

• Временем идентификации ВУ.

• Временем я записи в стек регистров процессора.

Обмен с прерыванием предпочтителен для низкоскоростных устройств.

6.3 Блок-схема алгоритма обслуживания ву с прерыванием.

Рис. 6.3 Блок-схема алгоритма обслуживания ВУ с прерыванием.

6.4 Механизм приоритетов. Вложенные прерывания.

Механизм приоритетов (МП) показывает какие устройства нужно обслужить первыми. МП решает следующие задачи:

1. Фиксирует приоритет любой выполняемой процессором программы.

2. Идентифицирует ЗП от ВУ с максимальным приоритетом.

3. Разрешает прерывание программы при возникновении запроса с большим приоритетом.

Прерывание программы обслуживания прерываний называется вложенным прерыванием.

Рис. 6.4 Пример работы ЦП в режиме вложенных прерываний.

На рис 6.4 показан пример вложенного прерывания:

• До t₁ нет ЗП

• t₁ → ЗП от ВУ4

• t₂ → ЗП от ВУ3

• t₃ → ЗП от ВУ2

• t₄ → закончено обслуживание ВУ2

• t₅ → ЗП от ВУ1

• t₆ → закончено обслуживание ВУ1

• t₇ → закончено обслуживание ВУ3

• t₈ → закончено обслуживание ВУ4

Недостаток: При большой частоте поступления ЗП ЦП работает неэффективно, т.к. много времени ЦП расходуется на ЗП, восстановление регистров процессора, переход от одной программы к другой.

Можно уменьшить частоту ЗП путем включения буферных ЗУ.

При присвоении приоритетов ВУ учитываются следующие условия:

• Чем больше быстродействие устройства, тем выше приоритет ему присваивается.

• Наивысший приоритет присваивается устройству, данные от которого не могут быть восстановлены (обычно таймер).

• В ЭВМ семейства Macintoshприоритет программы указывается во втором слове ВП.

• В ЭВМ семейства IBMPCприоритет программы устанавливается с помощью специальной БИС (большая интегральная схема) – программируемый контроллер прерываний.

6.5 Принципы построения интерфейса обмена данных с прерыванием программы.

Содержит все компоненты обмена данными по готовности. Дополнительные элементы:

1. Схема формирования сигнала ЗП:

Регистр управления содержит триггер разрешения прерывания (ТРП). Установить ТРП в 1 может только ЦП, т.е. основная или фоновая программа.

В регистре состояния интерфейса имеется триггер флага готовности, который может быть установлен в единицу только ВУ, когда оно готово к обмену. Запрос прерывания появится на выходе интерфейса, если оба триггера будут установлены в единицу.

Рис. 6.5 Схема формирования ЗП.

2. Схема учета приоритетов.

Указывает ЦП когда надо реагировать на прерывание.

3. Схема формирования адреса ВП.

Должна передавать в ЦП уникальный для каждого ВУ код (АВП).

Техническая реализация 2 и 3 элементов интерфейса различается для ЭВМ с разной архитектурой.