Podstawy Informatyki Układ przerwań

Podobne dokumenty
Podstawy Informatyki Układ sterujący

PRZERWANIA. P1 - Procedura obslugi przerwania. Obsługa zdarzenia Z1 poprzez procedurę obsługi przerwania P1

PRZERWANIA. 1. Obsługa zdarzeń, odpytywanie i przerwania Obsługa zdarzeń jest jedną z kluczowych funkcji w prawie każdym systemie czasu rzeczywistego.

Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia

MIKROPROCESORY architektura i programowanie

Przerwania, polling, timery - wykład 9

Metody obsługi zdarzeń

Podstawy Informatyki Języki programowania c.d.

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Organizacja typowego mikroprocesora

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera

Systemy operacyjne. Wprowadzenie. Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak

dr inż. Konrad Sobolewski Politechnika Warszawska Informatyka 1

Dodatek B. Zasady komunikacji z otoczeniem w typowych systemach komputerowych

Architektura komputerów

Pośredniczy we współpracy pomiędzy procesorem a urządzeniem we/wy. W szczególności do jego zadań należy:

Architektura komputera. Dane i rozkazy przechowywane są w tej samej pamięci umożliwiającej zapis i odczyt

Podstawy techniki cyfrowej Układy wejścia-wyjścia. mgr inż. Bogdan Pietrzak ZSR CKP Świdwin

Budowa Mikrokomputera

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

Systemy operacyjne. wykład dr Marcin Czarnota laboratorium mgr Radosław Maj

Jedrzej Ułasiewicz Komputerowe systemy sterowania 1

Logiczny model komputera i działanie procesora. Część 1.

Część I - Sterownik przerwań 8259A i zegar/licznik 8253

Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

Automatyka SPZ. ZCR 4E; ZCS 4E; ZZN 4E; ZZN 5; ZRL 4E Automatyka SPZ

Hardware mikrokontrolera X51

Architektura komputerów

XMEGA. Warsztaty CHIP Rok akademicki 2014/2015

MOŻLIWOŚCI PROGRAMOWE MIKROPROCESORÓW

ARCHITEKTURA PROCESORA,

4. Procesy pojęcia podstawowe

Podstawy Informatyki Organizacja prostego komputera dydaktycznego

Technika mikroprocesorowa I Studia niestacjonarne rok II Wykład 2

Architektura komputerów

Bazy danych w sterowaniu

2. Architektura mikrokontrolerów PIC16F8x... 13

Programowanie w językach asemblera i C

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa Wstęp... 11

Podstawy Informatyki Języki programowania

Prezentacja systemu RTLinux

Wprowadzenie do informatyki i użytkowania komputerów. Kodowanie informacji System komputerowy

Technika mikroprocesorowa I Wykład 2

Standard transmisji równoległej LPT Centronics

MIKROKONTROLERY I MIKROPROCESORY

4 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK MP.01 Rok akad. 2011/ / 24

Księgarnia PWN: Włodzimierz Stanisławski, Damian Raczyński - Programowanie systemowe mikroprocesorów rodziny x86

SYSTEMY CZASU RZECZYWISTEGO - VxWorks

Instytut Teleinformatyki

Budowa systemów komputerowych

LABORATORIUM PROCESORY SYGNAŁOWE W AUTOMATYCE PRZEMYSŁOWEJ. Przetwornik ADC procesora sygnałowego F/C240 i DAC C240 EVM

1. Liczby i w zapisie zmiennoprzecinkowym przedstawia się następująco

Automatyka SPZ. 1. ZASADA DZIAŁANIA SCHEMAT FUNKCJONALNY PARAMETRY SPZ WYKRESY CZASOWE DZIAŁANIA AUTOMATYKI SPZ...

Podstawy Projektowania Przyrządów Wirtualnych. Wykład 9. Wprowadzenie do standardu magistrali VMEbus. mgr inż. Paweł Kogut

Struktura i funkcjonowanie komputera pamięć komputerowa, hierarchia pamięci pamięć podręczna. System operacyjny. Zarządzanie procesami

Zarządzanie procesorem

Podstawy Informatyki DMA - Układ bezpośredniego dostępu do pamięci

LABORATORIUM PROCESORY SYGNAŁOWE W AUTOMATYCE PRZEMYSŁOWEJ. Mechanizm przerwań i menadżer zdarzeń procesora sygnałowego F/C240

Kasa fiskalna "TURKUS" Blok funkcji dostępnych dla Serwisu.

JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW

Podstawy Informatyki Systemy operacyjne

Architektura Systemów Komputerowych

Układ sterowania wyłącznikiem.

Podstawy techniki mikroprocesorowej. Dr inż. Grzegorz Kosobudzki p.311a A-5. Tel

UTK Można stwierdzić, że wszystkie działania i operacje zachodzące w systemie są sterowane bądź inicjowane przez mikroprocesor.

Wymagania bezpieczeństwa wobec statycznych bezpośrednich 1-fazowych i 3-fazowych liczników energii elektrycznej. Wymaganie techniczne

Zarządzanie procesami i wątkami

Architektura i administracja systemów operacyjnych

Organizacja pamięci VRAM monitora znakowego. 1. Tryb pracy automatycznej

Autor: dr inż. Zofia Kruczkiewicz, Programowanie aplikacji internetowych 1

Rejestry procesora. Nazwa ilość bitów. AX 16 (accumulator) rejestr akumulatora. BX 16 (base) rejestr bazowy. CX 16 (count) rejestr licznika

Materiały pomocnicze 1

KOMPUTEROWE SYSTEMY POMIAROWE

Modułowy programowalny przekaźnik czasowy firmy Aniro.

Urządzenia wejścia-wyjścia

PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY ZE ŚRODKÓW UNII EUROPEJSKIEJ W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO OPIS PRZEDMIOTU. Sieci i sterowniki przemysłowe

Spis treœci. Co to jest mikrokontroler? Kody i liczby stosowane w systemach komputerowych. Podstawowe elementy logiczne

(Rysunek z książki T.Starecki. Mikokontrolery jednoukładowe rodziny 51. NOZOMI W-wa 1996)

drklaus 1 Model funkcjonalny komputera struktura, funkcje, komputer dr inż. Rafał KLAUS STRUKTURA I DZIAŁANIE KOMPUTERA

SYSTEM KONTROLI DOSTĘPU. XChronos

Wykład I. Podstawowe pojęcia. Studia Podyplomowe INFORMATYKA Architektura komputerów

Przerwania w systemie mikroprocesorowym. Obsługa urządzeo wejścia/wyjścia

Struktura i działanie jednostki centralnej

Architektura komputerów. Układy wejścia-wyjścia komputera

PMiK Programowanie Mikrokontrolera 8051

dr inż. Jarosław Forenc

Obługa czujników do robota śledzącego linie. Michał Wendland czerwca 2011

Planowanie przydziału procesora

Dokumentacja sterownika mikroprocesorowego "MIKSTER MCC 026"

Czujniki obiektowe Sterowniki przemysłowe

Przykładowe pytania DSP 1

Architektura systemu komputerowego. Działanie systemu komputerowego. Przerwania. Obsługa przerwań (Interrupt Handling)

Programowanie współbieżne Wykład 2. Iwona Kochańska

Sprzęt komputera - zespół układów wykonujących programy wprowadzone do pamięci komputera (ang. hardware) Oprogramowanie komputera - zespół programów

Architektura komputera

Zastosowanie procesorów AVR firmy ATMEL w cyfrowych pomiarach częstotliwości

UML cz. III. UML cz. III 1/36

Transkrypt:

maszyny W Podstawy Informatyki alina.momot@polsl.pl http://zti.polsl.pl/amomot/pi

Plan wykładu maszyny W 1 Wprowadzenie Przerwania we współczesnych procesorach Rodzaje systemów przerwań Cykl rozkazowy uwzględniający przerwania 2 maszyny W Schemat układu przerwań Działanie układu przerwań Rozszerzenie maszyny W 3 Cykl obsługi przerwania Rozkaz przerywalny Rozkaz powrotu z przerwania Maskowanie

Wprowadzenie Plan wykładu maszyny W Wprowadzenie Przerwania we współczesnych procesorach Rodzaje systemów przerwań Cykl rozkazowy uwzględniający przerwania Przerwanie sygnał powodujący zmianę przepływu sterowania, niezależnie od wykonywanego programu. Przerwanie powoduje wstrzymanie aktualnie wykonywanego programu i wykonanie kodu procedury obsługi tego przerwania. Aby móc wrócić do wykonywanego programu należy wcześniej zapamiętać aktualny stan maszyny cyfrowej.

maszyny W Wprowadzenie Przerwania we współczesnych procesorach Rodzaje systemów przerwań Cykl rozkazowy uwzględniający przerwania Przerwania we współczesnych procesorach Procesory serii 80x86 stosowane w komputerach PC obsługują następujące rodzaje przerwań: sprzętowe zewnętrzne generowane przez urządzenia zewnętrzne i koordynowane przez kontroler przerwań, wewnętrzne - generowane przez układy wewnętrzne procesora i zwykle związane z naruszeniem systemu ochrony, programowe generowane przez oprogramowanie. Obsługa przerwań w systemie komputerowym jest czasami blokowana przez system operacyjny. Maksymalny czas T max reakcji na zdarzenie, w systemie z przerwaniami, jest równy maksymalnemu czasowi zablokowania przerwań T dmax, który jest podstawową miarą jakości systemu czasu rzeczywistego.

maszyny W Rodzaje systemów przerwań Wprowadzenie Przerwania we współczesnych procesorach Rodzaje systemów przerwań Cykl rozkazowy uwzględniający przerwania Gdy na obsługę oczekuje więcej nieobsłużonych przerwań, wybór przerwania do obsługi może być dokonany według różnych zasad, m.in.: przerwania mogą być obsługiwane według kolejności zgłoszeń, poszczególnym przerwaniom mogą być przypisane priorytety. Ponadto istnieją tu dwie podstawowe strategie postępowania: jednopoziomowy system przerwań (bez wywłaszczania), wielopoziomowy system przerwań (z wywłaszczaniem), zakłada się tu możliwość przerywania przerwań.

maszyny W Wprowadzenie Przerwania we współczesnych procesorach Rodzaje systemów przerwań Cykl rozkazowy uwzględniający przerwania Schemat cyklu rozkazu uwzględniający przerwania Operacje wykonywane w cyklu przerwania: zapamiętanie licznika rozkazów - w pierwszej komórce adresu przerwania lub - na stosie ustawienie licznika tak, aby wskazywał adres procedury obsługi przerwania usunięcie informacji o zgłoszeniu aktualnie obsługiwanego przerwania przygotowanie adresu kolejnego rozkazu

maszyny W Procedura obsługi przerwania Wprowadzenie Przerwania we współczesnych procesorach Rodzaje systemów przerwań Cykl rozkazowy uwzględniający przerwania Operacje wykonywane przez procedurę obsługi przerwania: zablokowanie układu przerwań, zapamiętanie stanu jednostki centralnej (w maszynie W, jest to Ak), właściwa obsługa przerwania, odtworzenie stanu jednostki centralnej, odblokowanie układu przerwań, powrót do przerwanego programu.

maszyny W Schemat układu przerwań Schemat układu przerwań Działanie układu przerwań Rozszerzenie maszyny W

maszyny W Działanie układu przerwań Schemat układu przerwań Działanie układu przerwań Rozszerzenie maszyny W Rejestr Zgłoszenia (RZ) - przechowuje informacje o zgłoszonych zdarzeniach wywołujących przerwania. Rejestr Maski (RM) wraz z układem maskowania umożliwia blokadę przerwań. Układ priorytetowy - umożliwia szeregowanie zgłoszeń. Rejestr Przerwania (RP) - przechowuje informację o bieżącym przerwaniu, ustawia Adres przerwania (AP) i generuje sygnał stanu INT, który wymusza obsługę tego przerwania. Sygnał eni umożliwia rejestrowanie zgłoszenia przerwania w rejestrze przerwania (RP). Sygnał rint usuwa informację o zgłoszeniu bieżącego przerwania i umożliwia przyjęcie nowego.

maszyny W Realizacja przerwań Schemat układu przerwań Działanie układu przerwań Rozszerzenie maszyny W Aktualny stan maszyny cyfrowej, tj. stan licznika, jednostki centralnej i rejestrów (dla maszyny W stan L i Ak) zwykle zapisuje się na stosie. Dla maszyny W można zastosować także inne rozwiązanie: (L) (AP), (Ak) (AP) 1, wtedy procedura obsługi przerwania zaczyna się od komórki (AP) + 1 rozkazem ŁAD (AP) 1, kończy się rozkazem POB (AP) 1. Procedura obsługi przerwania jest wywoływana, gdy wygenerowany został sygnał INT, a powrót następuje po napotkaniu rozkazu PWR. Nie wszystkie rozkazy można przerwać, np. SOB, SOM, STP.

maszyny W Rozszerzenie maszyny W Schemat układu przerwań Działanie układu przerwań Rozszerzenie maszyny W Maszyna W, aby umożliwiać obsługę przerwań zostaje uzupełniona o dodatkowe sygnały sterujące: wyls: (L) mag.s sa: (mag.s) mag.a as: (mag.a) mag.s wyrm: (RM) mag.a werm: (mag.a) RM wyap: (AP) mag.a eni: stan zgłoszeń INT rint: 0 INT Do obsługi stosu służy rejestr wskaźnika stosu WS: wews: (mag.a) WS wyws: (WS) mag.a iws: (WS) + 1 WS dws: (WS) 1 WS

maszyny W Cykl obsługi przerwania Cykl obsługi przerwania Rozkaz przerywalny Rozkaz powrotu z przerwania Maskowanie zapamiętanie licznika rozkazów w pierwszej komórce adresu przerwania (AP) L,A: wyap wel wea (L) S: wyls wes (S) (A) pisz ustawienie licznika tak, aby wskazywał adres początku procedury obsługi przerwania (L)+1 L: il usunięcie informacji o zgłoszeniu aktualnie obsługiwanego przerwania 0 INT: rint przygotowanie adresu kolejnego rozkazu (L) A: wyl wea

maszyny W Cykl obsługi przerwania Rozkaz przerywalny Rozkaz powrotu z przerwania Maskowanie Cykl obsługi przerwania (wersja ze stosem) zapamiętanie licznika rozkazów na stosie (WS) 1 WS: dws (WS) A: wyws wea (L) S: wyls wes (S) (A) pisz ustawienie licznika tak, aby wskazywał adres początku procedury obsługi przerwania (AP) L: wyap wel usunięcie informacji o zgłoszeniu aktualnie obsługiwanego przerwania 0 INT: rint przygotowanie adresu kolejnego rozkazu (L) A: wyl wea

maszyny W Rozkaz DOD w wersji przerywalnej Cykl obsługi przerwania Rozkaz przerywalny Rozkaz powrotu z przerwania Maskowanie (L) (AP) (L) (WS)

maszyny W Rozkaz powrotu z przerwania Cykl obsługi przerwania Rozkaz przerywalny Rozkaz powrotu z przerwania Maskowanie Gdy licznik był zapamiętany - w pierwszej komórce adresu przerwania: PWR: ((AP)) L, A 1 czyt wys wei il 2 wyap wea 3 czyt wys sa wel wea - na stosie: PWR: ((WS)) L, A 1 czyt wys wei il 2 wyws wea iws 3 czyt wys sa wel wea

Maskowanie Plan wykładu maszyny W Cykl obsługi przerwania Rozkaz przerywalny Rozkaz powrotu z przerwania Maskowanie Rozkaz ustawienia/zapisu maski MSK Ad: ((Ad)) RM 1 czyt wys wei il 2 wyad wea 3 czyt wys sa werm 4 wyl wea Rozkaz odczytu maski: CZM Ad: (RM) (Ad) 1 czyt wys wei il 2 wyad wea 3 wyrm as wes 4 pisz wyl wea