Ферганский филиал ташкентского университета информационных технологий имени мухаммада аль-хорезми

Прерывания и их обработка; Прерыванием – называется аппаратно реализуемая функция процессора, предназначенная для переключения процессора с выполнения одной программы на выполнение другой. Прерывания также часто используются операционной системой для организации работы с внешними устройствами. Прерывания могут вызываться программным (по специальной команде) или аппаратным (по сигналу устройства, переданному по шине прерываний) способом.

1. 
   программные прерывания (из-за ошибок в выполняемых программах, например деление на нуль);
   
2. 
   прерывания при обращении к супервизору (ядру ОС), которые инициируются прикладной программой, при необходимости выполнения системных функций;
   
3. 
   прерывания ввода-вывода, которые инициируются устройствами ввода-вывода;
   
4. 
   внешние прерывания (прерывания от других управляющих устройств);
   
5. 
   прерывания контроля машины.
   

Вектор прерывания — закреплённый за устройством номер, который идентифицирует соответствующий обработчик прерываний. Векторы прерываний объединяются в таблицу векторов прерываний. Общая схема обработки прерывания:

1. 
   получив сигнал прерывания, процессор прекращает выполнение активной программы;
   
2. 
   содержимое регистров процессора сохраняется в текущем стеке;
   
3. 
   процессор получает номер прерывания и просматривает вектор прерываний;
   
4. 
   из вектора прерываний извлекается адрес соответствующего обработчика прерываний и помещается в счётчик команд;
   
5. 
   процессор извлекает и выполняет команду, адрес которой находится в счётчике команд и, таким образом, начинается выполнение обработчика прерываний;
   
6. 
   последним действием обработчика прерываний является извлечение из стека и загрузка содержимого регистров процессора, включая счётчик команд;
   
7. 
   обнаружив в счётчике команд адрес очередной команды прикладной программы, процессор продолжает её выполнение.
   

Процессор не всегда способен обработать прерывание сразу после его получения, например во время обработки другого прерывания. По этой причине ЦП имеет возможность запрещать прерывания и разрешать их позже. Технически, это реализуется установкой соответствующего бита в поле PSW, называемом маской прерывания (маскирование прерываний).
Пока прерывания запрещены, устройства, продолжают посылать свои сигналы, но работа процессора не прерывается до тех пор, пока прерывания не будут разрешены.
Для управления прерываниями в состав аппаратных средств часто включают контролер прерываний, который позволяет централизовать их обработку. К функциям контролера относится так же буферизация необработанных прерываний.