Материалы для подготовки к экзамену по дисциплине "Организация ЭВМ", страница 12

Латентность может быть любым целым числом от 0 до n. Для каждого конвейера эта величина постоянная.

Вопрос №6

Принципы организации системы прерываний. Назначение; характеристики; запросы прерываний; классы прерываний; процедуры прерываний; маскирование; программная и аппаратная обработка запросов прерываний.

При работе ЭВМ могут возникать такие события, которые требуют определенной реакции со стороны машины. Эта реакция заключается в том, что должно быть приостановлено выполнение текущей программы и осуществлен переход к другой программе, обрабатывающей данное событие.

Приостановленная программа называется прерываемой, а новая программа – прерывающей.

После выполнения прерывающей программы процессор возвращается к выполнению прерванной начиная с того места, где она была приостановлена.

Все запросы на прерывание можно разделить на внутренние и внешние.

Примеры внутренних причин прерывания:

v  при попытке деления на ноль,

v  при переполнении разрядной сетки,

v  при выходе программы за установленные для нее пределы памяти (области памяти),

v  всевозможные сбои в аппаратуре, когда приходят сигналы от системы контроля и диагностики.

Примеры внутренних причин прерывания:

v  запросы от ЭВМ в многомашинных комплексах,

v  запросы от источников информации, связанных с ЭВМ по каналам связи,

v  запросы от датчиков, если ЭВМ связана с технологическим оборудованием,

v  запросы от таймеров в мультипрограммных режимах работы ЭВМ.

Для организации в ЭВМ режимов прерываний процессор оснащен аппаратными и программными средствами, которые в совокупности называются системой или контроллером прерываний.

Запросы на прерывание – события независимые и могут приходить от разных источников и одновременно. Поэтому система прерываний должна уметь обрабатывать эти запросы в определенном порядке.

Основные функции системы прерываний:

q  Запоминание состояния прерываемой программы.

q  Выбор запросов прерываний и переход к прерывающей программе.

q  Возврат к прерванной программе и восстановление состояния всех регистров и триггеров (состояния на момент прерывания).

q  Возможность изменения приоритетов запросов на прерывание.

Процесс взаимодействия прерываемой и прерывающей программ

Характеристики системы прерываний

1.  t_р – время реакции системы. Это время между появлением запроса на прерывание и началом выполнения прерывающей программы. Поскольку запросы могут иметь различный приоритет, то время реакции системы определяется для запросов с максимальным приоритетом.

2.  Глубина прерывания. Это максимальное количество программ, которые могут прервать друг друга. Если после начала прерывающей программы прием других запросов запрещен (все остальные запросы могут быть замаскированы и не приниматься к исполнению), то глубина прерывания равна единице.

3.  Насыщение системы прерываний. Если время реакции системы настолько велико, что запрос окажется не обслуженным к моменту прихода следующего запроса от того же источника, то этот запрос будет потерян и говорят о насыщении системы прерываний. Потеря запроса является недопустимой, поэтому должны быть выставлены требования к времени реакции системы. Оно зависит от допустимых моментов прерываний.