Аппаратное обеспечение. Состав вычислительной системы

Состав вычислительной системы

Обработка прерываний

Выполнение основной программы иногда может приостанавливаться для осуществления неотложных действий, связанных, например, с реакцией на щелчок мыши или со сбоем в цепи электропитания. Такой режим работы, когда временно приостанавливается выполнение основной программы и происходит обслуживание запроса, называется прерыванием. По завершению обслуживания прерывания процессор возвращается к выполнению временно отложенной программы.

Запросы на прерывание могут возникать из-за сбоев в аппаратуре, переполнения разрядной сетки, деления на ноль, требования внешним устройством выполнения операции ввода информации и т.д. Например, при нажатии клавиши на клавиатуре возникает прерывание, обработка которого сводится к записи кода нажатой клавиши в буфер клавиатуры.

Обслуживание прерываний осуществляется с помощью специальных процедур обработки прерываний. Каждое прерывание имеет уникальный номер и с ним может быть связана определенная процедура обработки прерывания, призванная обслуживать возникшую ситуацию.

После получения сигнала о прерывании процессор делает следующее:

- запоминает состояние прерванной программы;

- распознает источник прерывания;

- вызывает и выполняет специальную системную программу обработки прерываний, входящую в состав операционной системы или BIOS;

- восстанавливает состояние прерванной программы и, при возможности, продолжает ее исполнение.

Назначение программы обработки прерываний – понять и в удобной для пользователя форме вывести на экран сообщение о причине прерывания, а иногда дать рекомендации о возможной реакции на эту причину.

Вычислительная система – конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенных для обслуживания одного рабочего участка.

Состав вычислительной системы называется конфигурацией. Аппаратные (HardWare) и программные средства (SoftWare) вычислительной техники принято рассматривать раздельно.

К аппаратному обеспечению относятся устройства и приборы, образующие аппаратную конфигурацию.

По способу расположения устройств относительно центрального процессорного устройства различают внешние и внутренние устройства. Внешними, как правило, являются большинство устройств ввода-вывода данных (их также называют периферийными) и некоторые устройства для длительного хранения данных.

Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют с помощью переходных аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Физически аппаратные средства согласуются друг с другом с помощью механических и электрических разъемов и контактов. Логически они согласуются друг с другом с помощью программ, называемых драйверами устройств. Стандарты на аппаратные интерфейсы в вычислительной технике называют протоколами. Они представляют собой некие правила, которые должны соблюдать разработчики устройств для успешного согласования их работы с другими устройствами. Существуют последовательные и параллельные интерфейсы.

Через последовательный интерфейс данные передаются последовательно бит за битом. Их производительность оценивают бит/сек. Применяют для подключения «медленных» устройств (СОМ-порты, мышь, клавиатура и т.д.).

При параллельном интерфейсе данные передаются одновременно группами битов, их производительность оценивают байт/сек. Применяют, где важна скорость передачи данных: для подключения печатающих устройств, ввода графической информации, устройств записи данных на внешний носитель и т.п. (LPT-порты).