Прерывания

Регистры состояния и управления

Регистр ESP (SP) — это указатель памяти, который указывает на вершину стека (х86-совместимые процессоры не имеют аппаратного стека). Также программно не может быть изменен регистр EIP (IP, Instruction Pointer) — указатель команд. Этот регистр указывает на инструкцию, которая будет выполнена следующей. Значение этого регистра изменяется непосредственно контроллером процессора согласно инструкциям, полученным из памяти.

Регистр флагов (иногда его называют регистром признаков) — EFLAGS. Он состоит из одноразрядных флагов, отображающих в основном текущее состояние арифметико-логического устройства.

В наших программах мы будем использовать все 32 флага, а пока рассмотрим только самые важные из них:

• Признак нуля ZF (Zero Flag) — 1, если результат предыдущей операции равен нулю.

• Признак знака SF (Sign Flag) — 1, если результат предыдущей операции отрицательный.

• Признак переполнения OF (Overflow Flag) — 1, если при выполнении предыдущей операции произошло переполнение (overflow), то есть результат операции больше, чем зарезервированная для него память.

• Признак переноса CF (Carry Flag) — 1, если бит был «перенесен» и стал битом более высокого порядка.

• Признак прерывания IF (Interrupt Flag) — 1, если прерывания процессора разрешены.

• Признак направления DF (Direction Flag) — используется для обработки строк.

Событие прерывания состоит в том, что процессор прекращает выполнять инструкции программы в нормальной последовательности, а вместо этого начинает выполнять другую программу, предназначенную для обработки этого события. После окончания обработки прерывания процессор продолжит выполнение прерванной программы.

Процессоры семейства х86 и совместимые с ними могут порождать 256 прерываний. Адреса всех 256 функций обработки прерываний (так называемые векторы прерываний) хранятся в специальной таблице векторов прерываний.

Прерывания могут быть программными и аппаратными.

Аппаратные прерывания происходят по запросу периферийных устройств и называются IRQ (Interrupt Requests). Архитектура шины ISA ограничивает их число до 16 (IRQO — IRQ15).

К аппаратным прерываниям относятся также специальные прерывания, которые генерирует сам процессор. Такие прерывания используются для обработки «исключительных ситуаций» — неверный операнд, неизвестная команда, переполнение и другие непредвиденные операции, когда процессор сбит с толку и не знает, что делать. Эти прерывания имеют свои обозначения и никак не относятся к зарезервированным для периферии прерываниям

IRQ0-IRQ15.

Все аппаратные прерывания можно разделить на две группы: прерывания, которые можно игнорировать («замаскировать») и те, которые игнорировать нельзя. Первые называются маскируемыми (maskable), а вторые — немаскируемыми (non-maskable). Аппаратные прерывания могут быть отключены путем установки флага IF регистра признаков в 0. Единственное прерывание, которое отключить нельзя —- это NMI, немаскируемое прерывание, генерирующееся при сбое памяти, сбое в питании процессора и подобных форсмажорных обстоятельствах.

Программные прерывания генерируются с помощью специальной команды в теле программы, то есть их порождает программист. Обычно программные прерывания используются для «общения» вашей программы с операционной системой.