Unidad 9

Unidad IX
Interrupciones
9.1- Procesamiento básico de interrupciones
El microprocesador está en constante interacción con los periféricos del computador. Estos últimos requieren que en determinados momentos se ejecute otro programa, comúnmente conocido como rutina de servicio de interrupción, para procesar los datos que ellos generan. Ahora bien, ¿cómo puede el microprocesador estar al tantoque en determinado momento el periférico requiere de los servicios del microprocesador? Una de las respuestas a dicha pregunta es implementando una rutina que supervise constantemente el estado del periférico. Cuando esta rutina detecta que se cumplen ciertas condiciones, se ejecuta la subrutina deservicio.
Este método o procedimiento trae como desventaja emplear innecesariamente ciclos demáquina del procesador en determinar el estado del periférico, ya que la necesidad de ejecutar la subrutina de servicio es aleatoria. Una manera más refinada de solucionar este problema es implementar un sistema en el microprocesador que permita que el periférico le notifique la necesidad de sus servicios. Este es el concepto de una interrupción, de modo que una interrupción es una solicitud almicroprocesador para que suspenda el programa en ejecución, y se ejecute la rutina de servicio de interrupción.
A nivel físico, una interrupción se solicita activando una señal que llega a la unidad de control del microprocesador. El agente generador o solicitante de la interrupción activa la mencionada señal cuando necesita que se le atienda, es decir, que se ejecute un programa que le atienda. Antelasolicitud de una interrupción, siempre y cuando esté habilitado ese tipo de interrupción, la unidad de control realiza un ciclo de aceptación de interrupción. Este ciclo se lleva a cabo en cuanto termina la ejecución de la instrucción máquina que se esté ejecutando y consiste en las siguientes operaciones:
1. Terminar la ejecución en curso: el programa o proceso actual debe ser interrumpidotemporalmente.
2. Salvar algunos registros del procesador, como son el de estado y el contador de programa, de modo que la CPU, al terminar el proceso que dio lugar a la interrupción, pueda seguir ejecutando el programa que fue interrumpido a partir de la última instrucción: Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria yproporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con capacidad de4 bits hasta 64 bits dependiendo del procesador que se emplee. Uno de los registros que se salvan es el de estado, pues este registro deja constancia de algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada y que habrán de ser tenidas en cuenta para operaciones posteriores.Por ejemplo, en el caso de hacer una resta, tiene que quedar constancia si el resultado fue cero, positivo o negativo. Otro de los importantes registros del procesador que se guardan es el registro contador del programa, que lo que hace es indicar la posición en la que está el procesador en su secuencia de instrucciones, de modo que contiene la dirección de la instrucción que es ejecutada, o ladirección de la próxima instrucción a ser ejecutada. Por esta razón se le llama puntero de instrucciones. El contador de programa es incrementado automáticamente en cada ciclo de instrucción de tal manera que las instrucciones son leídas en secuencia desde la memoria. Ciertas instrucciones, tales como las bifurcaciones y las llamadas y retornos de subrutinas, interrumpen la secuencia al colocar unnuevo valor en el contador de programa. Es importante que antes de ejecutar una interrupción, el procesador guarde ciertos registros que permitirán regresar luego de quela interrupción se realice, se continúen ejecutando los procesos que se tenían de manera eficiente y con toda normalidad.
3. La CPU salta a la dirección donde está almacenada la rutina de interrupción y ejecuta esa rutina que...