Способы установления приоритетных отношений.

Реально существует 3 отличных друг от друга способов установления приоритетных отношений:

1) Цепочечный способ (дези - цепочка). Его условную схему можно изобразить следующим видом:

Если используется 1 то 2 и 3 не работают.

2) Опросный способ (полинг) – по очереди проверяются элементы на запрос.

3) Метод независимых запросов – каждое устройство выдает запрос на прерывание в устройство, которое ведет ранжирование. Есть программируемые контроллеры прерываний.

Все эти варианты реализуются как аппаратно, так и программно. Простейшим способом установления соотношения является порядок подключения линий сигналов запросов прерываний к входам системы прерывания (стандарт unibus –общая шина, использовавшийся в компьютерах СМ3, СМ4, Электроника 125, PDP 11 фирмы DEC и др.)

Процедура прерываний с опросом источников прерываний (флажков) имеет следующий вид. Каждому запросу прерываний соответствует триггер в регистре запросов прерываний, общий сигнал запроса прерываний инициирует программу опроса триггеров в регистрах. Ведется поиск как непосредственно по триггерам, так и по группам триггеров (по классу). Существуют различные способы реализации запросов источников сигналов прерываний.

1) Процедура с программным опросом флажков прерываний. При наличии запроса прерывания осуществляется запоминание предыдущего состояния и проверяется устройство с нулевым номером. Если с нулем (да), то сброс флажка запроса прерывания и выполнение прерывающей программы, если с единицей (нет), то проверяется устройство с единичным номером – если «да», то снова сброс флажка запроса прерывания и выполнение прерывающей программы с номером 1, и так далее.

В этой схеме порядок опроса может быть изменен. Обслуживание осуществляется от таймера, поэтому время на проверку всех устройств может быть очень большим. Достоинства данного метода: минимум аппаратных затрат. Недостатки: большое время обработки прерывания. На практике, чтобы сократить время, подобный алгоритм дополняется аппаратными средствами.

2) Системы циклического опроса.

ОСП – по этому сигналу происходит прерывание текущей программы и передача управления прерывающей программе. Номер счетчика прерывания расценивается двояко: 1) код может непосредственно указывать адрес ячейки ЗУ, где хранится непосредственно начальный адрес прерывающей программы; 2) может указывать адрес, где хранится ССП (вектор прерывания). Достоинство данного метода – простота. Недостаток – для опроса всех прерываний необходимо выполнить к=2ⁿ тактов. Возникает необходимость снижения времени (числа тактов).

3. Цепочечная схема - позволяет обработать запросы прерываний за 1 такт.

На вход поступает n запросов прерываний. Приоритет предоставляется крайне левому прерыванию (по схеме). В малых компьютерах и микро ЭВМ выставляется порог прерываний (в некоторых компьютерах даже границы прерываний), и обработке подлежат только те прерывания, которые не выходят за границы (не превышают порога прерываний). Чтобы не возникло насыщение прерываний, для каждой программы выставляется свой порог прерываний, который зависит от размера программы и быстродействия внешних устройств, выставивших запрос прерывания. Это особенно важно для управляющих ЭВМ.

В машинах III и IV поколения в системе прерываний стали различать существенно важные прерывания и прерывания, которые можно исключить. Поэтому ввели маскируемые (INT) и немаскируемые (NMI) прерывания.