SzA10. Megszakítási rendszer

Question 1

A megszakítási rendszer fogalma

Answer 1

A feldolgozás szempontjából véletlennek tekinthető események kezelése. Cél: a változó körülmények között az optimális működés biztosítása.

Question 2

Mi történik megszakítás esetén?

Answer 2

• Automatikusan tárolódik az éppen futó program állapota. (Regiszterek, állapotjelzők)
• Beállítódik a megszakító rutin kontextusa

Question 3

Megszakítási okok/források (prioritási sorrendben)

Answer 3

Megszakítási okok/források (prioritási sorrendben):

1. Gépi hibák: automatikus hibafigyelő áramkörök jelzése
   
   • hibajelző kódok, adatátviteli vonalak hibáit tárja fel, regiszterek, memória hibák jelzésére szolgál (pl.: paritás)
   • energiaellátás: zavar esetén jelez
   • hűtés rendszer: zavar esetén jelez
2. I/O források
   
   • CPU által kezdeményezett I/O műveletek befejezését jelző megszakítások
   • üzenetközlést kezdeményező perifériák megszakítás kérései
3. Külső források: RST, hálózati kommunikáció
4. Programozási források
   
   • szándékos: pld. OS rendszeres hívások, BIOS hívások
   • hibakezelés: Nem várt esemény az utasítás végrehajtás közben

Question 4

A megszakítás előkészítése

Answer 4

• egy eszköz megszakításkérést küld a CPU-nak, aktiválja az INTR vezérlővonalat
• elfogadható-e a megszakítás?
• megszakítás kezelő áramkör

Question 5

A megszakítás érvénybe jut, ha

Answer 5

• az aktuális program vagy megszakítás megszakítható
• megfelelő a prioritás nagysága
• az adott megszakítás nincs letiltva
• a CPU INTACK jellel nyugtázza a megszakítást
• a kérő deaktiválja INTR-t

Question 6

Hardver által végzett feladatok a megszakítások során

Answer 6

1. A CPU a programtól független veremtárolóba menti a megszakított program aktuális állapot információit. (PC – állapot bitek (állapot regiszterek) (azért menti el, mert ezek az információk kellenek a program esetleges folytatásához))
2. Betölti a megszakítás feldolgozó program kezdő címét és beállítja a PC-t (program counter)

Question 7

Szoftver által végzett feladatok a megszakítások során

Answer 7

1. a program adatterének tárolása, mentése
2. a megszakításkérő egység beazonosítása
3. megszakítás kiszolgálása
4. a program adatterének visszatöltése

Question 8

Megszakítások csoportosítása

Answer 8

Megszakítások csoportosítása

1. • Szinkron (a program végrehajtása során mindig ugyanott jelentkezik a megszakítás)
   • Aszinkron (várható/nem várható)
   • véletlenszerűen lépnek fel
2. • utasítások végrehajtása között: az utasítás végrehajtásainak eredményeképpen -> a kezelés eredményétől függ a program futása (eredményessége)
   • utasítások végrehajtás alatt
3. • A felhasználó által kért: op.a rendszerhívás,…
   • A felhasználó által nem kért
4. Megszakítás végrehajtsa után a program
   
   • folytatódik,
   • befejeződik -> hardver hiba
5. Felhasználó által:
   
   • maszkolható (pl. nyomkövetés, I/O-kérés)
   • nem maszkolható (pl.: súlyos hardver hiba)

Question 9

Egyszintű megszakítás

Answer 9

például: legyen összesen 3db megszakítási folyamat 3 prioritási szint -> 1. a legmagasabb, majd a 2. és a 3. a legkisebb. Megszakításnál vagy annak vizsgálatánál a magasabb prioritású kapja meg a feldolgozás lehetőségét előbb. (Ezért lesz a példában az egyes megszakítása hamarabb, mint a hármasé.) A felfelé mutató nyilak és a mellettük lévő számok jelzik az egyes folyamatok megszakításának a kezdetét.

Question 10

Többszintű megszakítási rendszer

Answer 10

Az egyszintű megszakításnál alkalmazott példa él itt is. A processzor mindig a legnagyobb prioritású megszakítást keresi, de ha több azonos prioritású is van, akkor azok közül a legalacsonyabb szintűvel kezdni. Mielőtt a hármas prioritásút elkezdené, észreveszi, hogy van egy nála kisebb prioritású és áttér arra.

Question 11

Többszintű, többvonalú megszakítási rendszer

Answer 11

• prioritások (1, 2, 3)
• osztályok (1, 2, 3)
• osztályon belül (a, b, c, d)
• osztályokon belül egyszintű prioritás