Настройка компьютера. Биос (BIOS)

В работе компьютера часто возникают ситуации, когда процессору необходимо отложить на время выполнение основной программы и обработать нажатие клави­ши на клавиатуре, щелчок кнопкой мыши или другое событие, возникшее в одном из устройств. Для реализации этой задачи во всех компьютерах используют меха­низм прерываний. Прерывание (INT) - это приостановка процессором выполнения основной программы для обработки события, поступившего от внешнего устрой­ства. В общем случае обработка прерывания происходит следующим образом:

когда возникает ситуация, требующая вмешательства процессора (например, была нажата клавиша), устройство посылает специальный сигнал - запрос на прерывание (IRQ);

запрос на прерывание обрабатывается контроллером прерываний1, после чего передается процессору;

процессор, получив запрос на прерывание, приостанавливает выполнение ос­новной программы, сохраняет в оперативной памяти текущее состояние своих регистров и запускает подпрограмму обработки данного прерывания;

завершив обработку прерывания, процессор восстанавливает из памяти свое исходное состояние и продолжает выполнять основную программу.

Прерывания могут накладываться друг на друга, и если во время обработки одно­го прерывания возникнет другое с более высоким приоритетом, то выполнение текущего будет приостановлено, и процессор перейдет к более важному. Процессор

может обрабатывать тысячи прерываний в секунду, но пользователи не замечают ЭТОГО, ПОСКОЛЬКУ скорость его работы достаточно высока.

Вес прерывания можно условно разделить на несколько групп.

Немаскируемые прерывания (Non-Maskable Interrupt, NMI). Они имеют
НаЯВЫСШИп приоритет. Эти прерывания обрабатываются при аварийных си­
туациях, связанных с ошибками в работе оперативной памяти или других
устройств.

Все современные процессоры также поддерживают другой тин немаскируемого прерывания SMI (System Management Interrupt), которое используется в схемах управления электропитанием.

Q Маскируемые прерывания. В отличие от немаскируемых, их выполнение может быть временно приостановлено программным способом. К ним относят все прерывания от устройств, обрабатываемые контроллером прерываний. Обычно он позволяет обращаться к 16 прерываниям от различных устройств; их назна­чение приведено и табл. 1.2.

В большинстве современных компьютеров используется так называемый рас­ширенный контроллер прерывании (ЛР1С), который изначально разрабатывал­ся для многопроцессорных систем. APIC ускоряет обработку прерываний и уве­личивает их количество до 24.

Программные прерывания. Они полностью реализуются программным спосо­
бом без участия контроллера прерываний. Эти прерывания, по сути, - подпро­
граммы. |н>1наюпп!с определенные задачи. Например, все версии BIOS содержат
набор программных прерывании, которые выполняют основные операции вво­
да/вывода, и любая программа может их использовать, или, другими словами,
вызывать прерывания BIOS. Свои программные прерывания есть у операцион­
ной системы, а также у некоторых прикладных программ.

Таблица 1.2. Назначение аппаратных прерываний