Архитектуры микропроцессорных систем

     34. Система переривань.

Прерываний  система        

в ЦВМ, аппаратные и  программные средства, обеспечивающие временное прекращение выполнения последовательности команд для перехода к выполнению др. последовательности команд или для возвращения к  ранее прерванной программе. П. с. позволяет Процессору изменять своё состояние, если при выполнении программы возникла ошибка или вычисления по данной программе окончены, если для ввода или вывода подготовлены массивы данных и необходимо обратиться к соответствующим устройствам, если пользователю или управляемому объекту необходимо немедленно скорректировать данные, которые могут изменить ход вычислительного процесса. Во всех этих случаях отсутствие П. с. приводит к простою ЦВМ, потере полезного машинного времени или невыполнению функций, возложенных на систему, в состав которой входит ЦВМ.         

 Различают прерывания  от схемы контроля ЦВМ, от  устройств ввода — вывода информации, прерывания при обращении к  диспетчер-программе, программные и внешние. Прерывания от системы контроля ЦВМ обеспечивают нахождение места неисправности при сбоях и отказах. Прерывания от устройств ввода — вывода информации дают ЦВМ возможность ответить на запросы этих устройств о сохранении информации или своевременном обмене информацией. Прерывания при обращении к диспетчер-программе осуществляются по специальным привилегированным командам, например командам на переход к мультипрограммной работе. Программные прерывания вызываются неправильным заданием или использованием команд и данных (например, если указанного кода операции в системе команд данной ЦВМ нет, нарушена защита памяти, переполнена разрядная сетка ЦВМ и т.д.). Внешние прерывания осуществляются с пульта оператора, с абонентских пунктов пользователей через линии связи, от объектов, работающих в истинном масштабе времени, от датчиков абсолютного и относительного времени.         

 В процессе  выполнения программ могут появиться  сигналы запроса от нескольких  источников прерываний. Порядок  нескольких прерываний определяется  либо последовательностью их  поступления, либо приоритетом,  либо и тем и другим вместе.         

 Приоритетный  принцип заключается в задании  порядка прерываний по значимости (например, прерывание от схем  контроля имеет высший приоритет,  т.к. продолжение вычислений становится  нецелесообразным, пока причина  отказа не будет устранена). Приоритеты  могут частично изменяться в  процессе вычислений.        

 Аппаратные средства  П. с. обнаруживают сигналы запросов на прерывания, запоминают управляющую информацию, причины и коды прерываний и восстанавливают состояние машины после прерывания. Программные средства П. с. собирают управляющую информацию, определяют источник и анализируют причины прерываний, организуют обработку кодов прерываний. Для обеспечения гибкого изменения П. с. программные средства строят по типу подпрограмм. Имеется возможность управления прерываниями путём запрещения (маскирования) или разрешения их обработки. Распределение функций между аппаратными и программными средствами зависит от структуры и математического обеспечения ЦВМ.         

Лит. см. при ст. Цифровая вычислительная машина.          

А. В. Гусев.