Система - прерывание - программа
Cтраница 2
Чтобы ЭВМ могла, не требуя больших усилий от программиста, реализовывать с высоким быстродействием прерывания программ, машине необходимо придать соответствующие аппаратурные и программные средства, совокупность которых получила название системы прерывания программ или контроллера прерывания. [16]
 |
Упрощенная временная диаграмма процесса прерывания. [17] |
Для того чтобы вычислительная система могла реагировать на программно-независимые события при минимальных усилиях со стороны программиста и максимально возможном быстродействии, ей необходимо придать дополнительные аппаратные средства, совокупность которых получила название системы прерывания программ. [18]
Микросхема представляет собой устройство ввода - вывода и применяется в качестве базового элемента стыковки устройств ввода - вывода с МП микро - ЭВМ для организации ввода - вывод параллельного кода, для работы в качестве адаптера и таймера и построения системы прерывания программы. [19]
Под прерыванием понимают временную приостановку текущей программы с запоминанием ее состояния в той точке, в которой она была прервана, и одновременным переходом к другой программе. Система прерывания программ ( СПП) позволяет центральному процессору гибко реагировать на асинхронно появляющиеся внешние или внутренние события, которые могут возникнуть в любое время. ЦВМ и поступают на вход СПП в виде запроса на прерывание. [20]
М-20, БЭСМ), и многопрограммные ( мультипрограммные), допускающие одноврем. Последние имеют систему прерывания программ ( см. Управления устройство центральное) со шкалой приоритетов, определяющей взаимосвязь различных программ в процессе их обслуживания. [21]
Совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих обслуживание запросов на прерывание, называют системой прерывания программ. Для управляющих ЭВМ особое значение имеет система прерываний программ от внешних устройств. [22]
Решение этих сложных задач осуществляется как программным, так и аппаратными способами путем тесного взаимодействия аппаратуры ЦВМ с программой операционной системы. Так, например, для хранения входной и выходной информации в управляющих ЦВМ широко используются буферные зоны оперативной памяти, а на систему прерывания программ возлагаются функции сигнализации о поступлении очередной порции информации, о степени заполнения буферных зон, а также о готовности того или иного абонента машины к выполнению процедуры обмена информацией. Кроме того, в операционных системах управляющих ЦВМ предусматривается ряд элементов настройки, позволяющих учесть изменения в составе используемых внешних абонентов или же особенности применяемого в данной системе варианта комплектации аппаратуры. [23]
Использование устройства отображения в автономном режиме предполагает наличие промежуточных носителей информации - перфолент, магнитной ленты и др., на которых фиксируются формируемые в ЭЦВМ коды изображения. В ряде случаев устройства отображения используются в автономном режиме, так как они работают значительно медленнее ЭЦВМ, да и не все находящиеся в эксплуатации вычислительные машины снабжены системами прерывания программ. [24]
Другой важной характеристикой ЭЦВМ, определяющей структуру УУ, является способ организации вычислительного процесса. В связи с этим ЭЦВМ делятся на однопрограммные, реализующие в каждый момент времени одну программу, многопрограммные ( мультипрограммные), допускающие одновременное решение нескольких задач. Последние имеют в составе УУ систему прерывания программ, определяющую взаимосвязь различных программ в процессе их обслуживания. [25]
Существуют и другие причины, приводящие к потерям машинного времени. Рассмотрим, например, вычислительную машину, управляющую технологическим процессом в реальном масштабе времени. Часто в подобных системах пуск программ управления производится по сигналам времени или сигналам из управляемого объекта, воздействующим на машину через систему прерывания программ. Выполнив программу управления, машина останавливается в ожидании очередного запроса прерывания. Очевидно, что машина должна успевать за период между запросами выполнять даже наиболее длинную ветвь программы. [26]
Существуют и другие причины, приводящие к потерям машинного времени. Рассмотрим, например, вычислительную машину, управляющую технологическим процессом в реальном масштабе времени. Часто в подобных системах пуск программ управления производится по сигналам времени или сигналам из управляемого объекта, воздействующим на машину через систему прерывания программ. [27]
Устройства отображения представляют собой разновидность внешних устройств ЭЦВМ, ибо их назначение состоит в выводе результатов машинных вычислений в приемлемой для нас форме. Как и некоторые другие внешние устройства ЭЦВМ, устройства отображения должны обеспечивать вывод графической и буквенно-цифровой информации в двух режимах: режиме непосредственной связи с ЭЦВМ и автономном. В первом случае устройство отображения имеет электрическую связь с ЭЦВМ и перерабатывает передаваемые ему в форме электрических сигналов коды изображения в чертеж непосредственно после формирования кодов в машине. Обмен информацией между ЭЦВМ и устройством отображения осуществляется с помощью системы прерывания программ или без нее, если скорость воспроизведения чертежа сравнима со скоростью формирования кодов изображения в ЭЦВМ. [28]
Совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих обслуживание запросов на прерывание, называют системой прерывания программ. Для управляющих ЭВМ особое значение имеет система прерываний программ от внешних устройств. В последней запросы на прерывание обслуживаются в порядке поступления, в приоритетной - в порядке присвоенного им приоритета. При большом числе источников запросов на прерывание, которое может достигать нескольких десятков или сотен, запросы, имеющие одинаковый приоритет, образуют уровень или класс прерывания, причем больший приоритет имеют уровни с меньшими номерами. Системы прерывания программ с такой особенностью называют многоуровневыми. В таких системах различают два понятия приоритета: приоритет между запросами прерывания и приоритет между прерывающими программами. Прерывающей программой называют программу, к выполнению которой переходит процессор после появления запроса на прерывание. [29]
При вертикальном ( временном) разложении достижение совокупной целевой функции осуществляется за счет временного эшелонирования выполняемых процессов. На нижнем слое располагаются самые безотлагательные по времени задачи, на верхних слоях - главные задачи, требующие наибольших затрат времени. Такая иерархия соответствует комплексу задач, изображенных на рис. 4.16. С точки зрения затрат времени самыми неотложными являются задачи обеспечения доступа к ЭВМ оператора и обслуживающего персонала. Сбор, регистрация и выдача данных совместно с решением задач прямого цифрового управления также являются достаточно неотложными. Формирование управляющих воздействий для оптимизации процесса обычно требует выполнения больших по объему расчетов через относительно большие промежутки времени. Поэтому такие задачи расположены по неотложности ниже прямых задач управления. Самым неотложным является организация системы прерываний выполняемых программ для немедленного устранения сбоев и помех, возникающих при реализации процесса. Задачи координации выполнения нескольких процессов для оптимизации совокупной целевой функции могут решаться также достаточно долго. [30]
Страницы: 1 2