Čo sa stane, keď je procesor prerušený?

Tu je zrútenie toho, čo sa stane, keď je CPU prerušený:

Mechanizmus prerušenia

1. prerušenie signálu: Externá udalosť (ako prichádzajúci sieťový paket, vypršanie časovača alebo chyba hardvéru) spustí signál prerušenia. Tento signál sa odošle do CPU.

2. prerušenie obsluhy: CPU pozastaví svoje súčasné vykonanie inštrukcie a okamžite skočí do preddefinovanej polohy pamäte s názvom „Prerušenie obsluhy“. Tento obslužný program je kus kódu špeciálne navrhnutého na riešenie typu prerušenia, ku ktorému došlo.

3. kontextové úspory: CPU ušetrí stav svojho súčasného vykonávania vrátane:

- Programový počítadlo (PC): Adresa ďalšej inštrukcie, ktorú sa CPU chystal vykonať.

- registruje: Hodnoty uložené v registroch CPU (ktoré obsahujú dočasné údaje).

- príznaky: Informácie o stave o CPU (napr. Prenášajte príznak, nulovú vlajku).

4. prerušenie servisu: Psovník prerušenia preberá kontrolu a vykonáva potrebné kroky, ktoré reagujú na prerušujúcu udalosť. To by mohlo zahŕňať:

- Čítanie údajov: Napríklad čítanie údajov zo sieťovej karty, keď príde paket.

- Odosielanie údajov: Odosielanie údajov do zariadenia v reakcii na prerušenie.

- Aktualizácia systému systému: Aktualizácia počítadiel, časovače alebo iné systémové premenné.

- Manipulácia s chybami: Podnikanie nápravných opatrení v prípade chyby hardvéru.

5. kontext obnovenie: Akonáhle je obsluha prerušenia dokončená, obnoví uložený kontext (PC, registre, príznaky) späť do procesora.

6. Návrat k vykonávaniu: CPU obnovuje vykonávanie pôvodného programu, počnúc prerušenou inštrukciou.

Prečo sú prerušenia dôležité

* Odpoveď v reálnom čase: Prerušenia umožňujú CPU zvládnuť udalosti v reálnom čase, čím sa zabezpečuje okamžité riešenie kritických úloh (ako je sieťová komunikácia alebo reagovanie na vstup používateľa).

* multitasking: Prerušenia tvoria základy multitasking operačných systémov, čo umožňuje viacerým programom zdieľať čas CPU. CPU sa môže rýchlo prepínať medzi úlohami reakciou na prerušenia časovača.

* Účinnosť: Prerušenia umožňujú CPU sústrediť sa na svoju primárnu úlohu pri delegovaní manipulácie s periférnymi zariadeniami a inými udalosťami na špecializovaných manipulátorov prerušenia.

Typy prerušení

* prerušuje hardvér: Spustené externými hardvérovými zariadeniami (ako je klávesnica, diskové jednotky, sieťové karty).

* Softvér preruší: Generované pokynmi v rámci samotného programu (napr. Systémové hovory, výnimky).

* prerušuje: Generovaný časovačom v rámci CPU, ktorý sa používa na plánovanie a multitasking.

Príklad:

Predstavte si, že píšete na klávesnici. Každé tlačové tlačidlo generuje prerušenie hardvéru. CPU preskočí na obsluhu prerušenia klávesnice, číta kód kľúča a aktualizuje vyrovnávaciu pamäť, kde je text uložený. Potom sa vráti do vášho textového procesora, ktorý má teraz prístup k novo napísanému znaku.

• Predchádzajúca strana: Prečo používate veľa malého procesora v Super Computer namiesto výkonného procesora? 
• Ďalšia strana: Je CPU srdcom počítača?