INTERRUPCIONES POR HARDWARE CLAUS CHOCHO – MANUEL LOAYZA MICROCONTROLADORES INTERRUPCIONES POR HARDWARE CLAUS CHOCHO – MANUEL LOAYZA

¿Qué es una interrupción? Una interrupción de tipo hardware es una señal eléctrica producida por un dispositivo físico del ordenador. Esta señal informa a la CPU que el dispositivo requiere su atención. La CPU parará el proceso que está ejecutando para atender la interrupción. Cuando la interrupción termina, la CPU reanuda la ejecución en donde fue interrumpida, pudiendo ejecutar el proceso parado originalmente o bien otro proceso.

Cuando no existían interrupciones, era el procesador el que tenía que estar comprobando el estado del dispositivo cuando lo necesitaba. Todo ese tiempo que el procesador estaba sondeando el estado de los dispositivos era tiempo que no se podía dedicar a otros procesos, con lo que significa esto en cuanto a rendimiento.

Por todo ello se. pensó que lo mejor era que existiera una línea especial entre el procesador y los dispositivos, por la que los dispositivos indicaban al procesador que ya estaban listos. Cuando al procesador le llega una interrupción, la atiende inmediatamente dejando de hacer lo que estuviera haciendo.

Ya que un procesador no puede procesar simultáneamente varios trozos de información (procesa un trozo de información por vez), un programa que está siendo ejecutado puede, gracias al pedido de interrupción, ser momentáneamente suspendido mientras se produce una interrupción. El programa interrumpido puede continuar ejecutándose luego. Existen 256 direcciones de interrupción diferentes.

Tipos de interrupciones por Hardware

Interrupción enmascarable Significa que, bajo control del software, el procesador puede aceptar o ignorar (enmascarar) la señal de interrupción. Para ello se envía una señal a la patilla INTR , y el procesador la atiende o la ignora en función del contenido de un bit (IF) en un registro (FLAGS) que puede estar habilitado o deshabilitado.

En el primer caso, cuando se recibe la señal, el procesador concluye la instrucción que estuviese en proceso y a continuación responde con una combinación de señales en algunas de sus patillas componiendo una sucesión de dos señales INTA ("Interrupt Acknowledge"). La primera señal es simplemente un aviso; la segunda es una petición para que el PIC coloque en el bus de datos un Byte con el número de interrupción, de forma que el procesador pueda localizar el servicio solicitado.

Cuando un periférico desea acceder a un recurso, envía un pedido de interrupción al procesador para llamar su atención. Los periféricos cuentan con un número de interrupción que se denomina IRQ (Peticiones de Interrupción). Es como si cada periférico tirara de un "hilo" que está atado a una campana para señalarle al equipo que desea que le preste atención.

Este "hilo" es, de hecho, una línea física que conecta cada ranura de expansión así como cada interfaz E/S a la placa madre.

TABLA DE IRQ IRQ0 Canal 0 de circuito Timer 8253 IRQ1 Teclado IRQ2 Cascada IRQ3 COM2, COM4 IRQ4 COM1, COM3 IRQ5 LPT2 (Segunda salida de impresora)

IRQ6 Controlador de disqueteras IRQ7 LPT1 (Primera salida de impresora) IRQ8 Reloj real /Calendario IRQ9 Redireccion a IRQ2 Cascada IRQ10 Libre

IRQ11 Libre IRQ12 Dispositivo puntero tipo PS/2 IRQ13 Coprocesador matemático IRQ14 Controlador de disco rígido IDE Primario IRQ15 Controlador de disco rígido IDE Secundario

Interrupción no enmascarable Una interrupción no enmascarable causa que la CPU deje lo que está haciendo, cambie el puntero de instrucción para que apunte a una dirección particular y continúe ejecutando el código de esa dirección. No pueden ser deshabilitadas por el software. Son de prioridad más alta que las enmascarables. Se diferencia de los otros tipos de interrupción en que los programadores no pueden hacer que la CPU las ignore, aunque algunos ordenadores pueden por medios externos bloquear esa señal, dando un efecto similar al resto de las interrupciones

Cuando el procesador recibe una de estas instrucciones no se genera ningún ciclo de reconocimiento de la instrucción (INTA), y el procesador le asigna un 2 como número de excepción. La única forma de enmascarar estas interrupciones es a través de circuitos externos al procesador, por ejemplo a nivel del PIC.

Usos Al no poderse desactivar son empleadas por dispositivos para los que el tiempo de respuesta es crítico, como por ejemplo el coprocesador matemático Intel 8087 en el IBM PC, el indicador de batería baja, o un error de paridad que ocurra en la memoria.

En algunos ordenadores Clónicos las interrupciones no enmascarables se usaban para manejar las diferencias entre su hardware y el original de IBM. Así, si se intentaba acceder a uno de estos dispositivos se lanzaba una NMI y el BIOS ejecutaba el código para el hardware presente en esa máquina.

También se podían lanzar NMI por el usuario, permitiendo interrumpir el programa actual para permitir la depuración. En este caso al lanzarse una NMI se suspendía la ejecución del programa actual y el control se transfería a un depurador para que el programador pudiera inspeccionar el estado de la memoria, los registros, etc. Estas NMI eran lanzadas de diferentes maneras, como pulsando un botón, por medio de una combinación de teclas o por medio de un programa.

En juegos, se producía una NMI y se interrumpía el juego, de esta manera se podían conseguir vidas extras por ejemplo modificando el área de memoria donde se guardaban las vidas restantes

Bibliografía [1] EcuRed. (2014, Mar.) Interrución por Hardware. [Online]. Available: http://www.ecured.cu/index.php/Interrupci%C3%B3n_de_Hardware [2] Los populares. (2009, Oct.) Interrución enmascarable. [Online]. Available: http://lospopulares999.blogspot.com/2009/10/hoy-les-hablaremos-de- interrupciones.html [3] CCM (2013,Jun.) Interrupciones Hardware. [Online]. Available: http://es.ccm.net/contents/383-interrupciones-irq-y-conflictos-del-hardware