К. Хамахер, З. Вранешич, С. Заки - Организация ЭВМ - 5-е издание (2003) (1114649), страница 60
Текст из файла (страница 60)
с целью разрешить прерывания от клавиатуры Разрешение прерываний 1КО в процессоре и переключение в пользовательский режим КО,№А50 СРОК,КО МОЧ МЗК Программа обработки прерываний ПЩ КЕАР ОТМЕР К13),(КО-К2,К14 1гг)) Сохранение содержимого регистров КО, К1 и К14 )гс) в стеке Загрузка адреса регистра РАТА1Х Считывание введенного символа Загрузка значения указателя Сохранение символа и увеличение значения указателя Обновление значения указателя в измята Проверка того, введен ли символ возврата каретки Если нет, восстановление регистров и выход из программы В противном случае считывание содержимого регистра СОХТКОЕ Очистка разряда КЕХ с целью запретить прерывания от клавиатуры Установка флага Е01.
АРК ЕРКВ 1Л) К БТКВ К1,РАТА1Х КО [КЦ К2,РХТК КО,[К2[,№1 ЗТК СМРВ К2,РХТК КО,№&ОР 1РМХЕРР К130(КО-К2,К14 )гг)) Б((ВХЕЗ РС,К14 1го,№4 1.РКВ КО,[К1,№3] АХР ЗТКВ МОЧ ЯТК 1Л) МРР 5()ВЗ КО,КО,№ЬРВ КО,[К1,№3) КО,№1 КО,Е01. К13),(КО-К2, К14) РС,К14 !гс),№4 Восстановление регистров и выход из программы рис. 4.13. Программа обработки прерывания для процессора АНМ, считывающая вводимую с клавиатуры строку (основой служит программа, представленная на рис.
4.9) состояния процессора. Маска 1, хранящаяся в разряде 7, очищается путем загрузки в регистр СРОК с помощью команды МВК значения $50. В программе обработки прерывания мы используем команды?Л)М и ЯТМ для сохранения и восстановления регистров, а команду БРВБ — для возврата в прерванную программу. Адрес регистра клавиатуры РАТА1Х (рис.
4.3) загружается в регистр процессора с помощью команды АРК, описанной в разделе 3.4.1. Мы предполагаем, что адресом управляющего регистра СОХТК01. является РАТА1Хч-3. 4.3. Примеры обработки прерываний различными процессорами 257 4.3.2. Механизм прерываний процессора 68000 4 3 2 1 0 15 13 10 8 Т "-"'. 3 Х 1Ч 2 У С Трассировка Супервизор Приоритет прерывания условии Рис. 4.14. Регистр состояния процессора 68000 Когда происходит прерывание, процессор автоматически сохраняет содержимое счетчика команд и слово состояния.
Содержимое регистра РС проталкивается в стек процессора следом за содержимым регистра Р5, а в качестве указателя стека используется регистр А7. Команда возврата из прерывания, в языке ассемблера процессора 68000 называемая КТЕ (Кетитп Рта Ехсер11оп), выталкивает верхний элемент стека в регистр Р5, а следующий элемент — в регистр РС. Как видно на рис. 4.14, в регистре РБ имеются разряды 8 (Впретт1зог) и Т (Ттасе). Разряд 5 определяет, в каком режиме, то есть супервизора (5-1) или пользователя (Я-О), работает процессор.
Разряд Т разрешает прерывания трассировки, о которых рассказывалось в разделе 4.2А. Эта информация автоматически сохраняется процессором, когда он принимает запрос прерывания, и восстанавливается по окончании обработки такового. Если требуется сохранить еще какую-либо информацию, предположим, содержимое регистров общего назначения, это делается явно в программе обработки прерывания.
В процессоре 68000 используются векторные прерывания. Когда процессор принимает запрос прерывания, он считывает начальный адрес программы обработки такового из вектора прерывания, хранящегося в основной памяти компьютера. У него 256 векторов прерываний, пронумерованных цифрами от 0 до 255. Каждый вектор состоит из 32 разрядов, составляющих начальный адрес программы. Когда устройство запрашивает прерывание, оно может указать процессору, Процессор 68000 имеет восемь уровней приоритета прерываний.
Текущий приоритет процессора кодируется тремя разрядами в его слове состояния (рис. 4.14). Самый низкий приоритет обозначен номером О, Устройства ввода-вывода соединяются с процессором 68000 по такой же схеме, как на рис. 4.8, б — в данном случае прерываниям назначены приоритеты от 1 до 7.
Запрос прерывания принимается только тогда, когда его приоритет выше, чем у процессора. Правда, имеется одно исключение: запрос с приоритетом 7 принимается всегда. Такой тип прерывания, управляемого фронтом сигнала, называется немаскируемым. Когда процессор принимает запрос прерывания, перед выполнением программы обработки прерывания уровень приоритета, указанный в регистре Р5, автоматически повышается до уровня приоритета данного прерывания. Таким образом, запросы прерываний с тем же или более низким т~риоритетом запрещаются, за исключением прерываний с приоритетом 7, которые, как уже было сказано, разрешены всегда. 268 Глава 4.
Ввод-вывод какой вектор должен использоваться для его обработки. Для этого в ответ на сигнал подтверждения прерывания устройство направляет процессору 8-разрядный номер данного вектора. В качестве альтернативы процессор 68000 поддерживает функцию автоматического выбора вектора прерывания. Вместо того чтобы направить процессору номер вектора, устройство может активизировать специальную управляющую линию шины, указывающую, что оно желает использовать эту функцию. Тогда процессор сам выбирает один из семи предназначенных для этой цели векторов прерываний в соответствии с уровнем приоритета запрошенного прерывания. Пример 4.5 Пример использования прерываний в процессоре 68000 показа на рис.
4.15. Эта программа аналогична приведенной на рис. 4.9, но написана специально для процессора 68000. Предполагается, что интерфейс клавиатуры использует функцию автоматического выбора вектора прерывания и генерирует запросы прерываний с приоритетом 2. Для того чтобы разрешить прерывания, процессор должен перейти в режим работы с более низким приоритетом (то есть меныпе 2). Когда в регистр РЕ загружается битовая маска 3100, приоритет процессора устанавливается в 1.
№?.1ХЕ,РХТК Е01. №4,СОХТК01. №$1ОО,ЯК КТКХ №1,Е01. №ЗРВ,СОХТК01. (А7)ч.,ЛО/РО Установка индикатор конца строки Очистка разряда КЕХ Восстановление регистров АО, РО Рис. 4.16. Программа обработки прерывания для процессора 69000, считывающая вводимую с клавиатуры строку (основой служит программа, представленная на рис. 4.9) Главная программа МОЧЕ.1. С1.К ОК1.В МОЧЕ Программа обработки КЕАР МОЧЕМ.1.
МОЪ'ЕА.1. МОЪ'Е.В МОЪ'Е.В МОЪ'Е.1. СМР!.В ВХЕ МОЧЕ АХР!.В КТКХ МОЧЕМ,1 К.ТЕ прерываний АО/РО,-(А7) РХТК,АО РАТА1Х,РО РО,(АО)ч- ЛО,РХТК №ЗОР,РО Инициализация указателя на буфер Очистка индикатора конца строки Установка разряда КЕХ Установка для процессора приоритета равным 1 Сохранение регистров АО, РО в стеке Загрузка указателя адреса Считывание введенного символа Сохранения символа в буфере памяти Обновление указателя Проверка того, введен ли символ возврата каретки 4.3. Примеры обработки прерываний различными процессорами 259 4.3.3.
Механизм прерываний процессора Реп6игп Примерами процессоров архитектуры 1А-32, могут служить процессоры РепСшш, в которых используются две линии запроса прерывания, а именно ХМ1 (ХопМазкаЫе 1пгеггирС) — для немаскируемых прерываний и 1ХТ — для маскируемых прерываний, также называемых пользовательскими.
Запросы прерываний по линии ХМ1 всегда принимаются процессором. Запросы по линии 1ХТВ принимаются только в том случае, если они имеют более высокий уровень приоритета, чем текущая выполняемая программа (об этом речь пойдет чуть позже). Прерывания ГХТВ можно разрешать или запрещать, устанавливая разряд разрешения прерываний в регистре состояния процессора.
В дополнение к внешним прерываниям существует множество исключений, связанных с событиями, которые происходят во время выполнения программ. К числу таких событий относятся, в частности, неверные коды операций, ошибки деления, переполнения и многие другие. Любое из указанных событий заставляет процессор передать управление программе обработки прерывания. Каждому прерыванию или исключению назначается номер вектора. В случае прерываний по линии 1ХТВ номер вектора направляется устройством ввода-вывода процессору по шине после подтверждения факта прерывания.
Для остальных исключений номер вектора задается заранее. Зная номер вектора, процессор определяет начальный адрес программы обработки прерывания, для чего он обращается к таблице, называемой 1пгеггпрС 1)езсг1ргог ТаЫе (таблица дескрипторов прерываний). Процессор РепС1шп работает совместно с микросхемой, называемой АР1С (Аг)чапсес( РгойгашшаЫе 1пСеггорС Сопгго11ег — усовершенствованный программируемый контроллер прерываний).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
