vvv@oktetlabs.ru
http://www.oktetlabs.ru/~vvv/es-2004
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Встроенные Системы презентация
Содержание
- 1. Встроенные Системы
- 2. Внешние события Окружение ВС, как и сама
- 3. Как обнаружить событие? Опрос: время от времени
- 4. Прерывание Прерывание (interrupt) – это асинхронное событие,
- 5. Что делает процессор? Передача управления может произойти
- 6. Что делает программа-обработчик? Обработчик (handler) полностью сохраняет
- 7. Зачем запрещают прерывания? Обработчик прерываний и программа
- 8. Особенности архитектуры: куда передается управление? По адресу
- 9. Контроллер Прерываний Процессорное ядро обычно поддерживает от
- 10. Контроллер прерываний (прод.) CPU Int Ctrl
- 11. Контроллер прерываний (прод.) Функции контроллера прерываний: Маскирование
- 12. Уровень прерывания Процессор (или контроллер прерываний) может
- 13. Запрос прерывания Устройство сообщает контроллеру прерывания о
- 14. Латентность прерываний Латентность прерывания (interrupt latency) –
- 15. Исключительные ситуации и синхронные прерывания Во время
Внешние события Окружение ВС, как и сама система, вызывают события, на которые надо реагировать: Истек промежуток времени Обнаружено нажатие клавиши Произошло изменение состояния датчика Внешнее устройство готово передать данные. Многие другие.
Слайд 1Встроенные Системы
Часть 3. Прерывания
Кафедра Информатики, мат-мех СПбГУ
Copyright © 2004 Victor Vengerov
Слайд 2Внешние события
Окружение ВС, как и сама система, вызывают события, на которые
надо реагировать:
Истек промежуток времени
Обнаружено нажатие клавиши
Произошло изменение состояния датчика
Внешнее устройство готово передать данные.
Многие другие.
Истек промежуток времени
Обнаружено нажатие клавиши
Произошло изменение состояния датчика
Внешнее устройство готово передать данные.
Многие другие.
Слайд 3Как обнаружить событие?
Опрос: время от времени проверять, не наступило ли событие.
Хорошо:
детерминизм
Плохо: большие накладные расходы и время реакции.
Прерывание: при наступлении события процессор передает управление программе обработки.
Плохо: большие накладные расходы и время реакции.
Прерывание: при наступлении события процессор передает управление программе обработки.
Слайд 4Прерывание
Прерывание (interrupt) – это асинхронное событие, приостанавливающее поток вычислений, производимых процессором,
и передающее управление обработчику прерываний.
Обычно, обработчик прерывания обеспечивает восстановление контекста вычислений после обработки прерывания.
Обычно, обработчик прерывания обеспечивает восстановление контекста вычислений после обработки прерывания.
Обработчик прерывания
Основная программа
Слайд 5Что делает процессор?
Передача управления может произойти только если обработка прерываний разрешена.
Процессор
сохраняет минимально необходимый контекст (обычно, адрес возврата и регистр состояния процессора на момент прерывания).
Процессор начинает выполнять команды обработчика прерываний.
Процессор начинает выполнять команды обработчика прерываний.
Слайд 6Что делает программа-обработчик?
Обработчик (handler) полностью сохраняет контекст (регистры и состояние процессора)
для последующего возобновления.
Если надо, производится создание контекста для вызова кода на ЯВУ.
После завершения обработки, сохраненный контекст восстанавливается, и продолжается выполнение прерванной программы.
Если надо, производится создание контекста для вызова кода на ЯВУ.
После завершения обработки, сохраненный контекст восстанавливается, и продолжается выполнение прерванной программы.
Слайд 7Зачем запрещают прерывания?
Обработчик прерываний и программа могут разделять общие данные –
необходимо поддерживать их целостность.
Обработчик прерывания может привести к смене потока выполнения: необходимо поддерживать целостность данных, разделяемых такими потоками.
Обработчик прерывания может привести к смене потока выполнения: необходимо поддерживать целостность данных, разделяемых такими потоками.
Слайд 8Особенности архитектуры: куда передается управление?
По адресу из таблицы – вектора прерываний
По
фиксированному адресу (по нескольким фиксированным адресам в зависимости от типа прерывания)
По фиксированному смещению относительно значения регистра VBR
По фиксированному смещению относительно значения регистра VBR
Слайд 9Контроллер Прерываний
Процессорное ядро обычно поддерживает от одного до семи запросов прерываний.
Количество источников асинхронных событий – много больше.
Контроллер прерываний (Interrupt Controller) – устройство, отслеживающее возникновение событий, определяющее порядок и время их обработки.
Контроллер прерываний (Interrupt Controller) – устройство, отслеживающее возникновение событий, определяющее порядок и время их обработки.
Слайд 10Контроллер прерываний (прод.)
CPU
Int
Ctrl
.
.
.
Int
Ctrl
.
.
.
Запрос прерывания
Уровень 1
Уровень 2
(каскадированный)
Слайд 11Контроллер прерываний (прод.)
Функции контроллера прерываний:
Маскирование каждого источника по отдельности
Вычисление номера источника
прерывания, который должен быть обработан в данный момент с учетом приоритета источника.
Вычисление множества запросов, ожидающих обработки.
Вычисление множества запросов, ожидающих обработки.
Слайд 12Уровень прерывания
Процессор (или контроллер прерываний) может определять текущий уровень прерываний процессора.
Если
в некоторый момент процессор имеет уровень N, то его работа может быть прерван запросом уровня выше N.
Обычно, при возникновении прерывания уровня N уровень процессора устанавливается в N.
Обычно, при возникновении прерывания уровня N уровень процессора устанавливается в N.
Слайд 13Запрос прерывания
Устройство сообщает контроллеру прерывания о наступлении события изменяя логический уровень
сигнала запроса прерывания.
Событие наступает, когда:
Уровень сигнала высокий (active high)
Уровень сигнала низкий (active low)
Уровень переходит с низкого на высокий (front edge)
Уровень переходит с высокого на низкий (rear edge)
Событие наступает, когда:
Уровень сигнала высокий (active high)
Уровень сигнала низкий (active low)
Уровень переходит с низкого на высокий (front edge)
Уровень переходит с высокого на низкий (rear edge)
Слайд 14Латентность прерываний
Латентность прерывания (interrupt latency) – время между наступлением события и
моментом его обработки.
Латентность складывается из:
Задержек контроллера прерывания и процессора
Временем, в течении которого программа выполняется с запрещением обработки прерываний
Временем работы обработчиков прерываний более высокого уровня.
Накладными расходами на обработку прерывания (сохранение/восстановление контекста)
Латентность складывается из:
Задержек контроллера прерывания и процессора
Временем, в течении которого программа выполняется с запрещением обработки прерываний
Временем работы обработчиков прерываний более высокого уровня.
Накладными расходами на обработку прерывания (сохранение/восстановление контекста)
Слайд 15Исключительные ситуации и синхронные прерывания
Во время выполнения программы могут возникнуть непредсказуемые
ситуации, например:
Деление на 0, переполнение
Обращение по несуществующему адресу
Выполнение несуществующей команды
Недоступность страницы виртуальной памяти
Такие ситуации называют «исключительными» (exceptions), их обработка осуществляется примерно так же, как и прерываний.
Деление на 0, переполнение
Обращение по несуществующему адресу
Выполнение несуществующей команды
Недоступность страницы виртуальной памяти
Такие ситуации называют «исключительными» (exceptions), их обработка осуществляется примерно так же, как и прерываний.
