מחשבים אישיים משתמשים בבקשות הפסקה לטיפול בפונקציות חומרה שונות. הפרעות חומרה הוצגו לראשונה על ידי UNIVAC 1103 בשנת 1953. השכיחות הראשונה של מיסוך הפסקה שולבה על ידי IBM 650 בשנת 1954. חיוני להקצות IRQ שונים למכשירי חומרה שונים לביצוע פונקציות שונות. במהלך ביצוע התוכנית, מכשירים כמו מקלדות, עכבר דורשים שירותי מעבד ויוצרים הפרעה כדי למשוך את תשומת הלב ממעבד ולעבד את השירות המבוקש. אלה ידועים בשם קוטע . אחד האוטובוסים של מכשיר ה- I / O המוקדש לשרת מטרה זו מכונה Interrupt Service Routine (ISR). אלה משמשים ביישומים שונים כגון אירועים רגישים לזמן, העברת נתונים, דגש על אירועים חריגים, טיימרים של כלב שמירה, מלכודות וכו '.

מהי הפרעה?

הַגדָרָה: זה נקרא קלט אוֹת בעל העדיפות הגבוהה ביותר לאירועי חומרה או תוכנה הדורשים עיבוד מיידי של אירוע. בימים הראשונים של המחשוב, מעבד נאלץ לחכות לאות לעיבוד אירועים כלשהם. על המעבד לבדוק כל תוכנת חומרה ותוכנה כדי להבין אם יש עיבוד כלשהו. שיטה זו תצרוך מספר מחזורי שעון וגורמת למעבד להיות עסוק. רק למקרה שאם נוצר אות כלשהו, המעבד ייקח זמן מה לעיבוד האירוע, מה שיוביל לביצועי מערכת ירודים.

הונהג מנגנון חדש להתגברות על התהליך המסובך הזה. במנגנון זה, חומרה או תוכנה ישלחו את האות למעבד, ולא למעבד המחפש אות כלשהו מחומרה או תוכנה. האות מתריע למעבד בעדיפות הגבוהה ביותר ומושעה את הפעילויות הנוכחיות על ידי שמירת מצבו ותפקודו הנוכחי, ומעבד את ההפרעה באופן מיידי, זה מכונה ISR. מכיוון שהוא לא נמשך זמן רב, המעבד מפעיל מחדש פעילויות רגילות ברגע שהוא מעובד.

פסיקת

סוגי הפרעה

אלה מסווגים לשני סוגים עיקריים.

הפרעות חומרה

אות אלקטרוני שנשלח ממכשיר חיצוני או מחומרה כדי לתקשר עם המעבד המציין שהוא דורש התייחסות מיידית. לדוגמא, משיכות ממקלדת או פעולה מעכבר מעלות הפרעות חומרה הגורמות למעבד לקרוא ולעבד אותו. אז זה מגיע בצורה אסינכרונית ובכל נקודת זמן בזמן ביצוע הוראה.

הפרעות חומרה מסווגות לשני סוגים

הפרעות ניתנות להסרה - על המעבדים להפריע לרישום המסכות המאפשר הפעלה והפרעה של הפרעות חומרה. כל אות ממוקם קצת במרשם המסכות. אם סיבית זו מוגדרת, הפסקה מופעלת ומושבתת כאשר סיבית לא מוגדרת, או להיפך. איתותים המפריעים למעבדים באמצעות מסכות אלה מכונים הפרעות רעולי פנים.
הפרעות שאינן ניתנות להסוואה (NMI) - ה- NMI הם הפעילויות בעלות העדיפות הגבוהה ביותר שיש לעבד באופן מיידי ובכל מצב, כמו למשל פסק זמן שנוצר מטיימר כלב שמירה.

תוכנות מפריעות

המעבד עצמו מבקש הפסקת תוכנה לאחר ביצוע הוראות מסוימות או אם מתקיימים תנאים מסוימים. אלה יכולים להיות הוראה ספציפית שמפעילה הפרעה כגון שיחות תת-דרך ויכולה להיות מופעלת באופן בלתי צפוי בגלל שגיאות בביצוע התוכנית, המכונות חריגים או מלכודות.

שיטות טריגר

באופן כללי, אותות אלה נועדו להפעיל באמצעות רמת אות לוגית או קצה אות. שיטות אלה הן משני סוגים.

הפסקה המופעלת ברמה

בסוג זה, מודול הקלט קורא להפסקה אם נאמרת רמת השירות של זה. אם ממשיכים להיאמר על מקור הפרעה כאשר מטפל בהפסקת הקושחה מטפל בו, מודול זה מתחדש ומפעיל את המטפל להפעיל שוב. התשומות המופעלות ברמה אינן טובות אם נשארים לטעון למשך זמן ארוך יותר.

“תפרים וכפכפים הבדל ”

הפרעה מופעלת בקצה

מודול קלט הפסקה המופעל על ידי קצה מעורר הפרעה ברגע שהוא מזהה קצה טוען - קצה נופל או עולה. הקצה הופך לשים לב כאשר רמת המקור משתנה. סוג זה של הפעלה זקוק לפעולה מיידית, ללא קשר לפעילות המקור.

מפעילה קצה מפלס

יישום המערכת

הפרות יוחלו על חומרה כמרכיב אחר יחד עם קווי בקרה, או מְשׁוּלָב לְתוֹך זיכרון תת מערכות. כאשר ההטמעה מתבצעת בחומרה, הוא זקוק לבקר Interrupt Programmable (PCI) כדי לחבר בין סיכת הקלט של המעבד למכשיר ההפרעה. PCI מרבב מקורות הפרעה שונים לקו המעבד היחיד או הכפול. כאשר הוא מיושם הנוגע לבקר הזיכרון, חריץ כתובות הזיכרון של המערכת ממופה ישירות עם ההפרעות.

בקשות הפסקה משותפות (IRQ)

עם הפרעה המופעלת על ידי קצה, משיכה או משיכה למטה נַגָד משמש להנעת קו ההפרעה. קו זה מעביר כל דופק המיוצר על ידי כל מכשיר. אם פעימות הפסקות שנוצרו ממכשירים שונים מתרחשות קרוב בזמן, על המעבד להפעיל קצה נגרר של הדופק כדי לא להחמיץ הפרעות, ובעקבות כך המעבד מבטיח לבדוק כל מכשיר לבקשות שירות. לוחות אם ISA (ארכיטקטורה סטנדרטית בתעשייה) עם התנגדות משיכה עם קווי IRQ משותפים חייבים לעבוד בסדר. עם זאת, מספר מכשירים שמשתפים קו IRQ במערכות ישנות יותר עם ממשק תכנות מעוצב בצורה גרועה מקשה על עיבוד הפרעות. מצד שני, ארכיטקטורת מערכת חדשה, כמו PCI מסייעת במתן הקלה ניכרת בבעיה זו.

היברידי

סוג היברידי של יישום מערכת כולל שילוב של איתות מופעל על ידי קצה והן על ידי מפלס. החומרה תחפש קצה וגם תוודא שאם אות פעיל לתקופה מסוימת. משתמשים בדרך כלל בסוג היברידי עבור קלט ההפרעה שאינו ניתן להסרה (NMI), מה שמבטיח שהפרעות שווא אינן משפיעות על המערכת.

הוֹדָעָה - מסומן

בקשה להפסקת אותות הודעה לשירות באמצעות אותות התקן על ידי העברת הודעה דרך a תִקשׁוֹרֶת ערוץ, כגון מחשב אוֹטוֹבּוּס . אלה אינם משתמשים בקו הפרעה פיזי. PCI Express פועל כאוטובוס סדרתי ומשמש אך ורק כהפרעות עם אותות הודעות.

פעמון הדלת

הפסקת פעמון הדלת משמשת בדרך כלל כמנגנון על ידי מערכת תוכנה לאותת חומרת מחשב להשלמת העבודה. בהסכמה הדדית בין חומרה ותוכנה, התוכנה ממקמת את הנתונים במיקום הזיכרון הידוע ומצלצלת בפעמון כדי להודיע לחומרה שהנתונים מוכנים ומחכים לעיבוד. כעת, התקן חומרת המחשב מבין שהנתונים תקפים ומעבד אותם בהתאם.