Организация прерываний и прямого доступа к памяти в вычислительных системах, распределение ресурсов, технология Plug and Play
Министерство образования и науки РФФедеральное агентство по образованиюГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образованияИркутский государственный технический университетКурсовая работапо Организации ЭВМ«Организация прерываний и прямого доступа к памяти в вычислительных системах, распределение ресурсов, технология Plug and Play»Выполнил: студент группыПроверил: преподавательИркутск 2010г.Содержание1. Прерывания и исключения2. Основные принципы организации системы прерываний3. Аппаратные средства системы прерываний Системный контроллер PIC (Programmable Interrupt Controller)4. Обработка прерываний на основе контроллера 8259A5. Контроллер прерываний APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller)6. Режим прямого доступа к памяти7. Распределение ресурсов, технология Plug and PlayСписок литературы1. Прерывания и исключенияЧтобы обработать запросы от внешних устройств, сообщить об ошибках или исключительных обстоятельствах необходимо прервать выполнение текущей программы и осуществить некоторые необходимые в данной ситуации действия.. Чем отличаются прерывания и исключения. Различия между прерываниями и исключениями состоят в том, что прерывания предназначены для обработки запросов от внешних устройств, а исключения для обработки ошибок, возникающих при выполнении команд. Программные прерывания также относятся к исключениям. С помощью команды INT n ( где n - номер прерывания) можно выполнить прерывание с любым номером в диапазоне от 0 до 255. Номера 0...31 зарезервированы фирмой Intel для исключений. Прерывания, произведенные оборудованием, выполняются после выполнения текущей команды и происходят в результате каких-то внешних асинхронных (не связанных с текущим процессом) событий, нажатие клавиши, например. После того, как программа обработки прерываний заканчивает обслуживание прерывания, выполнение прерванной программы продолжается с команды, которая следует сразу за командой, после которой произошло прерывание. Исключения классифицируются как ошибки, ловушки или прекращения (преждевременное прекращение выполнения программы).Источниками исключений являются три типа событий:генерируемые программой исключения, позволяющие программе контролировать определенные условия в заданных точках программы (INT0 - проверка на переполнение, INT3 - контрольная точка, BOUND - проверка границ массива);исключения машинного контроля, возникающие в процессе контроля операций внутри чипа и транзакций на шине процессора (справедливо для процессора Pentium 4);обнаруженные процессором ошибки в программе (деление на ноль, нарушение правил защиты, отсутствие страницы и т.п.)Ошибки - это исключения, которые обнаруживаются и выполняются до выполнения команды содержащей ошибку. Например, ошибка возникает в системе виртуальной памяти, когда процессор ссылается на страницу или сегмент, которые отсутствуют в оперативной памяти. Операционная система выберет страницу или сегмент с диска и разместит его в оперативной памяти, после чего процессор выполнит команду. Ловушки- это исключения, о которых сообщается немедленно после выполнения той команды, которая вызывает исключение (произведенное действие уже не исправить). Прекращения - это исключения, которые не позволяют определить точно команду, вызвавшую исключение. Прекращения используются для сообщения о грубых ошибках, таких как аппаратная ошибка, неправильные значения в системных таблицах. В остальных случаях адрес возврата в текущую программу из программы, обрабатывающей исключение всегда укажет на команду, которая вызвала исключение. Все возможные прерывания сводятся в специальную таблицу ( до 256 различных прерываний и исключений). В таблице каждому прерыванию или исключению сопоставляется вектор прерывания- это указатель на соответствующую программу обслуживания (вектор позволяет найти адрес программы, обрабатывающей прерывание).Программные прерыванияКоманда INT n в выполняемой программе заставляет процессор выполнять программу обслуживания, на которую указывает вектор n в таблице прерываний. Современные программы оперируют с преобразованными адресами памяти и программы прерывания служат обычно единственным средством для выхода из программы в операционную систему. Программные прерывания могут использоваться для доступа к сервисам операционной системы (например, INT $21 - сервисы DOS, INT $80 - сервисы Linux), функциям драйверов устройств (например, INT $33 - драйвер мыши) или специальным сервисам (INT $10 - видео-сервис BIOS, INT $31 - DPMI-сервис), INT $67 - сервис EMS). Особым случаем программного прерывания INT с номером n является прерывание INT 3, или прерывание останова. Путем ввода данной команды в программу, пользователь имеет возможность устанавливать точки останова, как инструмент отладки программы. Еще один тип программного прерывания, применяемого при отладке, - прерывание пошагового режима.Маскируемые прерыванияМаскируемые прерывания - наиболее общий способ ответа на асинхронные внешние сигналы от аппаратуры. Такое прерывание может быть разрешено или запрещено. Аппаратное прерывание разрешено тогда, когда бит флага прерываний разблокирован (установлен в 1). Процессор обслуживает разрешенное маскируемое прерывание только после выполнения текущей команды. Он читает вектор прерывания, аппаратно установленный на шине данных, и определяет адрес программы обработки прерывания.
Другие файлы:
Контроллер прямого доступа к памяти
Обеспечение непосредственной связи контроллера прямого доступа к памяти (ПДП) и памяти микроЭВМ. Совместное использование шин системного интерфейса пр...
Синхронизация доступа к разделяемым ресурсам в многопроцессорных системах с разделяемой памятью и сетях
Структура, специфика и архитектура многопроцессорных систем; классификация Флинна. Организация взаимного исключения для синхронизации доступа к раздел...
Plug and Play
Технология PnP (Plug and Play – включи и работай) стала настоящей революцией в мире компьютерных интерфейсов. Впервые эта технология появилась на рынк...
Технология удаленного доступа
Технология удаленного доступа в автоматизированных системах управления. Основные требования к структуре телемеханики. История создания и характеристик...
