- •Обработка прерываний на уровне технических средств компьютера. Основные понятия и определения. Поддержка прерываний командами процессора.
- •Процесс обработки прерывания в системе с единственным прерыванием.
- •Программируемый контроллер прерываний.
- •Обработка нескольких прерываний с использованием внешнего контроллера прерываний. Фрагмент кода обслуживания на псевдоассемблере для 2-х адресной архитектуры.
- •Срв. Некоторые определения в соответствии с Oxford Dictionary of Computing, Янгом и проектом pdcs.
- •Срв. Жесткие (hard), мягкие (soft) системы и системы квази-реального времени (firm).
- •Некоторые характерные области применения срв. Инерциальная система измерения параметров пространственного движения самолета.
- •Типы воздействий в срв. Обобщенная модель срв.
- •Типы воздействий в срв. Система управления процессами датчик/привод.
- •Некоторые характерные области применения срв. Связь дисциплины «срв» с другими инженерными дисциплинами.
- •5. Согласование устройств и цп с помощью прерываний. Контроллер единственного периферийного устройства. Рисунок, пояснение.
- •6. Согласование устройств и цп с помощью прерываний. Несколько контроллеров соединенные с цп через пкп (программируемый контроллер прерываний)
- •8. Теоретические основы операционных систем реального времени. Основные понятия и определения.
- •8. Операционные системы реального времени (ос рв). Роль ядер и псевдоядер в операционных системах.
- •9. Теоретические основы осрв
- •10. Процесс планирования
- •11. Характеристики задачи. Фактическая рабочая нагрузка.
- •12. Типичная модель задачи
- •13. Циклическое планирование. Смешанное планирование трех задач. Рисунок, пояснения.
- •14. Циклическая исполняющая система. Понятие кадра и основного цикла. Ограничения на размер кадра. Рисунок, пояснения.
- •15. Приоритетное фиксированное планирование с монотонной частотой. Основные результаты применения политики алгоритма монотонной частоты.
- •16. Основы разработки встроенных систем. Типовая среда разработки с использованием кросс- платформы. Рисунок, пояснения.
- •15. Системы, управляемые прерываниями. Программы обработки прерываний.
- •17. Псевдокод программы обслуживания стековой модели, описание функционирования.
- •18. Системы с вытесняющим приоритетом
- •20. Фоновая обработка. Программируемый сторожевой таймер (software watchdog timer).
- •21. Инициализация приоритетной/фоновой системы. Описание.
- •17. Обзор Компоновщиков и процесса компоновки. Создание файла образа для целевой системы. Рисунок, пояснения.
- •18. Таблица символов. Взаимосвязь между таблицей символов и таблицей перемещений (переадресации). Рисунок, пояснения.
- •19. Размещение исполняемых образов в памяти целевой встроенной системы. Командный файл компоновщика. Общее описание и примеры директив.
- •20. Упрощенная схема и карта памяти целевой системы. Листинги использования директив Memory и Section на примере карты памяти целевой системы.
- •21. Объеденение входных секций в исполняемом образе , пример (рисунок), код листинга примера.
- •22. Размещение исполняемого образа в памяти целевой системы. Рисунок, пояснение
- •23. Инициализация встроенной системы. Основные понятия и задачи.
- •24. Инструменты целевой системы и передача образа. Способы загрузки образа в целевую систему.
- •Прямой доступ к памяти (пдп/dma)
- •Ввод-вывод с использованием выделенной памяти
- •Побитное отображение устройств
- •26 Встроенный загрузчик
- •Вбудовані системи та системи реального часу
- •1::Введение. Основные концепции встроеных систем (вс) и систем реального времени (рв)::07.09.2010
- •2::Системы рального времени: некоторые определения, примеры и краткая история::14.09.2010
- •3::Операционные системы реального времени::21.09.2010
- •4::Системы управляемые прерываниями::28.09.2010
- •Обработка прерываний на уровне технических средств компьютера
- •Теоретические основы операционных систем рв
- •Основы разработки встроенных систем
Обработка прерываний на уровне технических средств компьютера. Основные понятия и определения. Поддержка прерываний командами процессора.
Прерывание – аппаратный сигнал, который инициируется наступлением события.
Прерывания могут быть инициированы внешними средствами компьютера или внутренними если архитектура ЦП поддерживает такую возможность. Внешние прерывания вызваны внешними устройствами такими как генератор импульсов и коммутаторами и в большинстве ОС такие прерывания используются планировщиком. Внутренние прерывания или ловушки генерируются исключительными ситуациями при выполнении задач: деление на ноль. Системные прерывания не используют внешние аппаратные сигналы, а генерируются исключительными ситуациями и рассматриваются на уровне обработки микрокоманд. Процессоры обеспечивают две команды: одна для включения прерываний EPI, а другая для их выключений DPI. Это простейшие команды которые используются для простейший целей в том числе для буферизации при обработке прерываний и для передачи параметров.
Процесс обработки прерывания в системе с единственным прерыванием.
После получения прерывания процессор завершает текущую команду. Затем содержимое счетчика команд сохраняется по соответствующему адресу памяти, называемом адресом возврата из прерываний. Также сохраняется флаговый регистр ЦП или регистр состояния (SR), так что любая информация о предыдущей команде (команде проверки условия, указывающей нужное ветвление также сохраняется), содержимое адреса памяти, называемое адресом обработки прерывания загружается в счетчик команд, затем выполнение задачи продолжается с этого адреса.
При получении прерывания i схема определяет является ли прерывание допустимым с учетом нынешнего состояния ЦП и содержимого регистра маски. Если прерывание разрешено ЦП завершает текущую команду и затем сохраняет счетчик команд по адресу i возврата из прерывания. Затем в счетчик команд загружается содержимое (адрес обработчика прерываний i). Для некоторых архитектур ЦП адрес возврата сохраняется в системном стеке, что позволяет легко вернутся из последовательности прерываний. Для возврата из прерывания содержимое счетчика команд, а момент прерывания вновь загружается в счетчик команд и возобновляется типичная последовательность выборки выполнения.
Управляемый прерываниями ввод-вывод является разновидностью программного ввода-вывода, ввод-вывод с использованием выделенной памяти. В нем прерывания используются для указания завершения процесса передачи при вводе-выводе либо инициализацией одного из трех упомянутых выше способов ввода-вывода.
Программируемый контроллер прерываний.
Не все ЦП имеют встроенную возможность определять приоритеты для нескольких типов прерываний. Внешний контроллер прерываний может использоваться чтобы ЦП с возможность обработки только одного прерывания мог обработать от нескольких источников. Такие устройства обладают функциями назначения приоритета и установки масок прерываний для разных уровней прерываний. Схема платы похожа на схему используемую процессорами, который могут обрабатывать несколько прерываний (рисунок 8.3).
Такое дополнительное оборудование включает специальные регистры:
регистр вектора прерываний
регистр состояния
регистр маски.
Вектор прерывания содержит идентификационные данные запроса на прерывание наивысшего приоритета. Регистр состояние содержит прерывание с наинизшим приоритетом, которое будет в настоящий момент выполнятся, а регистр маски содержит битовую карту, которая либо разрешает либо запрещает определенные прерывания. Еще один специализированный регистр- регистр прерываний, который содержит битовую карту всех отложенных (ждущих обработки) прерываний. Программируемые контроллеры прерываний могут поддерживать большое количество устройств.
ЦП с возможностью обрабатывать одно прерывание совместно с контроллером прерываний может обработать несколько прерываний.