Материалы для подготовки к экзамену по дисциплине "Организация ЭВМ", страница 14


Достоинство метода – отсутствие дополнительных аппаратных затрат.

Недостатки метода – большое время реакции системы так как программа, обрабатывающая запрос, хранится в ОЗУ и для ее инициализации требуются определенные временные затраты.

Используется способ редко в простых средствах вычислительной техники.

С целью уменьшения времени реакции системы в процессор встраиваются схемы, которые позволяют более быстрой перейти к прерывающей программе.

Аппаратный способ

Это более дорогостоящий способ по сравнению с программным.

Используется два типа схем:

Схема выделения запроса с наивысшим приоритетом циклическим способом

В состав схемы входит:

Ø  времязадающий элемент – двоичный счетчик, на котором фиксируются двоичные коды уровней запросов начиная с наименьшего,

Ø  дешифратор, который преобразует двоичные коды уровней запросов в унитарный код,

Ø  система схем «И» для выделения запроса с наивысшим приоритетом,

Ø  управляющие элементы

-  триггер управления

-  схема “&0”

Начало цикла опроса задается сигналом Топр.. При его поступлении устанавливается в ноль триггер управления (то есть на инверсном выходе триггера управления – единица) и по синхроимпульсам от схемы “&0” начинает заполняться двоичный счетчик.

Дешифратор последовательно дешифрирует коды счетчика и по мере заполнения счетчика на выходах дешифратора последовательно устанавливаются высокие уровни. Сигналы с выходов дешифратора поступают на схемы «И» для выделения запроса на прерывание, причем опрос начинается с запроса с наименьшим номером, то есть с максимальным приоритетом.

При срабатывании одной из схем «И» триггер управления устанавливается в единицу, вырабатывается ОСП и блокируется заполнение счетчика. Тогда с выхода счетчика снимается двоичный код уровня запроса на прерывание, который будет соответствовать той прерывающей программе, которая должна быть вызвана процессором. Следующий цикл вновь начинается по сигналу опроса.

В случае данной схемы время реакции системы определяется цикличностью работы счетчика.

Схема параллельного однотактного опроса


В состав схемы входит:

Ø  цепочка схем «И» для анализа уровней,

Ø  шифратор двоичного кода запросов.

Схема предполагает практически одновременный опрос всех запросов от уровней.

Начало опроса задается сигналом опроса. С приходом запроса происходит его анализ на схеме “&1.1”. Если запрос с номером «1» отсутствует, схема “&1” открыта и сигнал опроса поступает на второй уровень, то есть анализируется состояние схемы “&2.1” и т.д.

Если запрос выставлен, то он поступает на шифратор, кодируется и принимается к исполнению. При этом вырабатывается общий сигнал прерывания, останавливающий выполняемую программу.

Данная схема позволяет быстро (за один такт) проанализировать все запросы на прерывание, сократив время реакции системы.

Задержка с выходом на уровень будет в основном определяться параметрами элементов «И».


Управление приоритетом прерывающих программ

Во всех вышерассмотренных случаях приоритет запроса задавался жестко путем их коммутации в схемах опроса.

Часто в мультипрограммных режимах необходимо иметь возможность изменять приоритеты. Для этого используется маска прерывания и порог прерывания.

Маска прерывания

Это двоичный код, разряды которого поставлены в соответствие уровням прерываний.

Маска загружается в специальный регистр по команде загрузки.