2. Прерывания. Условия возникновения прерываний. Действия аппаратного обеспечения при возникновении прерывания.

Прерывание – сигналы, заставляющие ЦП приостановить выполнение текущей задачи и перейти к управлению программы, которая называется обработчиком прерываний.

Обработка прерываний происходит с помощью программных и аппаратных средств.

Прерывание происходит в случае:

1. Завершение операций в/в

2. Обнаружение аппаратного сбоя

3. Отказ питания

При каждом прерывании аппаратное и программное обеспечение выполняет определенные действия.

Действия АО:

1. Устанавливает линию прерывания на системной шине

2. Если ЦП готов к обработке прерывания, он посылает подтверждение

3. Устройство передает свой идентификационный номер (вектор прерывания)

4. ЦП сохраняет вектор прерывания

5. ЦП сохраняет состояние текущей выполняемой программы

6. ЦП определяет с помощью вектора прерывания, где находится нужная для выполнения программа обработки прерывания.

Билет № 13, 35

1. Технологи повышения производительности процессоров: архитектура ia-64, предикация, опережающее чтения данных.

Архитектура IA-64

Длительное время все компьютеры были 32битные.

Особенности: 1) большое количество разной длины

2) двухадресные команды (сегодня большинство команд трехадресные)

3) небольшое количество общих регистров

4) в сложных программах не всегда можно было предсказать ветвление

5) максимальный объем ОП 2³² байта= 4 гб и т.д.

Всё это привело к необходимости создания новой архитектуры. Это была разработка Intel и Hewlett Packard – IA-64.

EPIC – явный параллелизм. За параллельность здесь отвечает компилятор, а не процессор.

Архитектура IA-64 оперирует 64битными адресами, 64битными регистрами. Все команды имеют одинаковую длину (41 бит) и одинаковый формат. При выполнении все команды связываются в пучки по 128 бит.

Предикация (метка) - позволяет резко сократить число условных переходов. Процессор выполняет все ветви условного перехода и на каждую ветвь ставит предикат. Когда выполнение программы доходит до условия, процессор отбрасывает все ветви, кроме правильной.

Опережающее чтение данных – процессор анализирует программу и заранее записывает в регистры путное значение.

2. Прерывания. Действия программного обеспечения при возникновении прерывания, понятие прозрачности, приоритет прерывания. Программные прерывания.

Прерывание – сигналы, заставляющие ЦП приостановить выполнение текущей задачи и перейти к управлению программы, которая называется обработчиком прерываний.

Обработка прерываний происходит с помощью программных и аппаратных средств.

Действия ПО:

1. Сохранение текущих данных

2. Считывание текущего состояния устройства, которое вызвало прерывание

3. Выполнение путного действия

4. Выдача сигнала о завершении обработки прерывания

5. Восстановление данных

6. Восстановление состояния ЦП

Прерывания не заметны для пользовательских программ. Это называется свойство прозрачности. Прерывания бывают внутренние и внешние.

Внутренние – вызванные процессором или командой

Внешние – вызванные другими внешними устройствами

Т.к. компьютер содержит большое количество устройств в/в, каждое обладает определенным приоритетом. Для поддержания свойства прозрачности процессор сообщает пользователю только серьезные ошибки, такие прерывания называются немаскируемыми. Каждый процессор обладает контроллером прерываний для управления.

Программные прерывания – ОС предоставляет приложениям несколько программных прерываний. Такие прерывания называются исключительные ситуации.

Билет № 14, 36.