96 lines
No EOL
4.6 KiB
Markdown
96 lines
No EOL
4.6 KiB
Markdown
# Přerušení
|
||
|
||
- při výskytu určité události procesor přeruší vykonávání programu a začne vykonávat obslužnou proceduru pro danou událost
|
||
- po dokončení procedury program pokračuje
|
||
|
||
**Přerušení** (Interrupt)
|
||
- událost nastane mimo procesor (např. v IO řadiči)
|
||
- indikace vzniku události je do procesoru zavedena speciálním přerušovacím signálem
|
||
|
||
**Výjimky** (Exceptions)
|
||
- událost nastane přímo v procesoru (dělení nulou, trap, výpadek stránky, programové přerušení, ...)
|
||
|
||
**Maskovatelná přerušení**
|
||
- lze je programově (nastavením registru/instrukcí) povolit či zakázat
|
||
- u nemaskovatelných to nelze
|
||
|
||
**Požadavky na přerušovací systém**
|
||
1. globální povolení/zákaz všech přerušení (kromě NMI)
|
||
2. selektivní povolování/zákaz jednotlivých přerušení
|
||
3. prioritní systém - povolení pouze přerušení s určitou prioritou
|
||
4. prioritní systém - při současném vzniku více přerušení se nejprve obslouží to s nejvyšší prioritou
|
||
5. vazba každého přerušení na příslušný obslužný program
|
||
6. možnost vytvoření vnořených přerušení
|
||
|
||
**Řadič přerušení**
|
||
- řadič vnějších přerušení může být
|
||
- kompletně vestavěn v procesoru (např. H8S)
|
||
- připojen jako samostatný obvod
|
||
|
||
**Uplatnění přerušení**
|
||
- aktivita požadavku na přerušení se testuje vždy po dokončení instrukce
|
||
- není-li požadavek na přerušení aktivní, procesor pokračuje další instrukcí
|
||
- je-li požadavek na přerušení aktivní (a přerušení jsou povolena), zahájí se operace pro jeho obsluhu
|
||
- ve speciálních případech (výpadek stránky, porušení ochrany paměti, ...) může přerušení/výjimka nastat i v průběhu provádění instrukce
|
||
|
||
**Přerušovací systém procesoru H8S**
|
||
- několik desítek přerušení od periferních řadičů přímo na čipu
|
||
- 8 vnějších přerušení (/IRQ7-/IRQ0)
|
||
- nemaskovatelné přerušení (/NMI)
|
||
- registry přerušovacího systému
|
||
- ISR – (Interrupt Status Register)
|
||
- registr aktivních žádostí o přerušení
|
||
- nastavuje se automaticky, ale lze jej modifikovat i programově
|
||
- IER – (Interrupt Enable Register)
|
||
- povolení jednotlivých přerušení (0/1)
|
||
- nastavuje se programově podle potřeby
|
||
- IPR – (Interrupt Priority Register)
|
||
- priorita přerušení (0-7)
|
||
- nastavuje se programově podle potřeby
|
||
- EXR
|
||
- úroveň povolených přerušení (aktivní jsou pouze ty s IPR > EXR)
|
||
- nastavuje se programově, při obsluze přerušení se modifikuje automaticky
|
||
|
||
**Určení adresy obslužného programu (H8S)**
|
||
- na začátku paměti je tabulka s adresami obslužných programů (přerušovací vektory)
|
||
- každé přerušení má pevně přidělenou položku v tabulce
|
||
|
||
**Obsluha přerušení (H8S)**
|
||
1. inicializace přerušovacího systému
|
||
- nastavení přeruš. vektorů (před spuštěním nebo za běhu)
|
||
- nastavení periferních řadičů
|
||
- nastavení priorit
|
||
- povolení přerušení
|
||
- obecně instrukce Enable Interrupt, u H8S zápisem priority do EXR
|
||
2. hardwarové provedení operace při vzniku přerušení
|
||
- uložení PC (3 byte), CCR (1 byte) a EXR (1 byte) do zásobníku
|
||
- nastavení hodnoty IPR do EXR
|
||
- přečtení přerušovacího vektoru a nastavení PC
|
||
3. softwarové provedení operace v obslužné proceduře
|
||
- uloženích používaných registrů do zásobníku
|
||
- obsluha přerušení (IO řadič, ...)
|
||
- při obsluze přerušení mohou být ostatní přerušení
|
||
- zakázána, povolena všechna nebo ta s vyšší prioritou
|
||
- obnovení obsahu uložených registrů
|
||
4. provedení instrukce RTE na konci obslužného programu
|
||
- ze zásobníku se postupně vybere a obnové původní stav EXR, CCR, PC (hardwarově)
|
||
|
||
**Vnořená přerušení**
|
||
- obslužný program přerušení je znovu přerušen
|
||
- při akceptování přerušení se nastaví hodnota IPR do EXR
|
||
- další přerušení musí mít vyšší priotitu než to obsluhované
|
||
- po dokončení obsluhy druhého přerušení pokračuje obsluha prvního přerušení
|
||
|
||
**Interrupt pending**
|
||
- pokud má přerušení nízkou prioritu, tak se nemůže okamžitě obsloužit
|
||
- přerušení se obslouží až po nastavení EXR na předchozí hodnotu
|
||
|
||
**Vnější řadič přerušení**
|
||
- obsahuje masky pro jednotlivá přerušení
|
||
- řadí vnější přerušení podle priorit
|
||
|
||
**Použití přerušení k řízení IO operací**
|
||
- IO řadič může přerušením indikovat připravenost speciálním signálem zavedeným na přerušovací vstup procesoru
|
||
- v obslužné proceduře se provede zápis/čtení dat do/z IO řadiče
|
||
- není potřeba periodicky testovat stav IO systému
|
||
- vhodné pro pomalé přenosy |