Р. П. Шевчук // Опорний конспект лекцій з дисципліни „Методи та засоби захисту програмного забезпечення", для студентів напрямку „Комп’ютерні науки"
жүктеу/скачать 0.66 Mb. Pdf көрінісі
|
|
2.3. CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor Робота таких стандартних пристроїв, як клавіатура, може обслуговуватися програмами BIOS, але такими засобами неможливо забезпечити роботу з усіма можливими пристроями (у зв'язку з їх величезною різноманітністю та наявністю великої кількості різних параметрів). Але для своєї роботи програми BIOS вимагають всю інформацію про поточну конфігурацію системи. З очевидних причин цю інформацію не можна зберігати ні в оперативній пам'яті, ні в постійній. Спеціально для цих цілей на материнській платі є мікросхема енергонезалежної пам'яті, яка по технології виготовлення називається CMOS. Від оперативної пам'яті вона відрізняється тим, що її вміст не зникає при вимкненні комп'ютера, а від постійної пам'яті вона відрізняється тим, що дані можна заносити туди і змінювати самостійно, у відповідності з тим, яке обладнання входить до складу системи. Мікросхема пам'яті CMOS постійно живиться від невеликої батарейки, що розташована на материнській платі. У цій пам'яті зберігаються дані про гнучкі та жорсткі диски, процесори і т.д. Той факт, що комп'ютер чітко відслідковує дату і час, також пов'язаний з тим, що ця інформація постійно зберігається (і обновлюється) у пам'яті CMOS. Таким чином, програми BIOS зчитують дані про склад комп'ютерної системи з мікросхеми CMOS, після чого вони можуть здійснювати звертання до жорсткого диска та інших пристроїв. Стандартна статична пам'ять CMOS має 64 регістри, до яких звертаються за адресами введення/виведення від 0 до 3Fh. При виключенні живлення елементу пам'яті, CMOS живиться від батареї напругою 3 В, яка встановлена на системній платі. У CMOS зберігається конфігурація комп'ютера і поточний системний час. 2.4. Переривання, їх роль та процедура звернення в програмах ЕОМ - цифровий автомат, який функціонує відповідно до програми яка знаходиться в його оперативній пам’яті (ОП). Програміст в своїй програмі приписує ЕОМ послідовність змін своїх станів у відповідності з деяким алгоритмом досягнення мети. В режимі мультипрограмування є необхідними засоби оперативного втручання в роботу ЕОМ. Найбільш яскраво ця необхідність проявляється в керуючих обчислювальних системах, де до ЕОМ безперервно надходить інформація від об’єктів. Частина цієї інформації є періодичною з відомим наперед періодом і цю інформацію ЕОМ може сприйняти шляхом періодичного опитування тих чи інших давачів. Інша частина інформації від об’єктів надходить не періодично, а деякі з цих інформаційних посилок вимагають негайної реакції від ЕОМ, оскільки затримка в обробці цих заходів у прийнятті відповідних рішень може мати катастрофічні наслідки. Оперативне втручання зовні необхідне також і для нормальної роботи ЕОМ, для сприймання повідомлень про завершення обмінів з зовнішніми пристроями, для 15 забезпечення можливості людині-оператору втручатись в хід обчислювального процесу. Ці можливості забезпечує система переривань ЕОМ. Переривання - це припинення послідовного виконання команд активної програми (тої, чиї команди виконує в даний момент процесор) і перехід до спеціальної підпрограми. Цей перехід є тимчасовим - по закінченню підпрограми виконання перерваної програми відновлюється з того місця, де вона була призупинена. Переривання діляться на 5 типів: зовнішні переривання (клавіатура, таймер, лінії зв’язку); виклик супервізора з програми користувача для виконання якоїсь з його функцій (поява в програмі команди INT-SVC); переривання через особливі ситуації, що виникають в ході виконання програми (порушення захисту пам’яті, помилка в коді операції, арифметичне переповнення та ін.); переривання через збій ЕОМ (від схем оперативного контролю ЕОМ). переривання від пристроїв введення-виведення. Розглянемо послідовність дій, викликаних сигналом переривання: 1. Перехід до підпрограми. Виконується апаратно. Він може реалізовуватись шляхом занесення в лічильник команд адреси спеціальної підпрограми (відповідно до причини переривань) або шляхом позачергового запису в регістр дешифратора команд спеціальної команди переривання, першими діями якої є організація переходу до цієї спеціальної програми. 2. Заборона інших переривань. Під час обробки переривання встановлюється апаратно або програмно декілька масок або ключів, які закривають деякі види переривань, що захищає виконувану підпрограму від переривань з нижчим пріоритетом. 3. Запам’ятовування інформації, необхідної для відновлення виконання перерваної програми. Оскільки метою переривання є виконання спеціальної підпрограми з наступним поверненням до перерваної програми, необхідно запам’ятати всю інформацію, зв’язану з виконанням перерваної програми для наступного відновлення її роботи. Як правило, ця інформація містить такі параметри: лічильник команд, який містить адресу, на якій програма була перервана і до якої повинно відбутись повернення; внутрішні регістри процесора: суматор, РЗП та ін; регістри захисту пам’яті та переадресації; деякі робочі комірки пам’яті; індикатори типу індикаторів переповнення та переносу; умови виконання програми, які зберігаються, як правило, в слові стану програми. Запам’ятовування перерахованих комірок пам’яті регістрів та індикаторів виконується апаратно або програмно, найчастіше використовуються обидва способи. 4. Виконання підпрограми переривань. Ця частина містить фазу діагностики для виявлення точної причини переривання і наступне виконання необхідних у 16 цьому випадку дій. Наприклад, переривання мало місце з тої причини, що прийшов сигнал про закінчення деякого обміну з зовнішнім пристроєм пам’яті. ЦП переводить програму, яка зажадала цього обміну і тому була заблокована, в стан готовності до подальшої роботи. 5. Відновлення інформації і поновлення виконання перерваної програми. Ця фаза є протилежною до фаз запам’ятовування інформації, заборони переривань та переходу до підпрограми. Відновлюються параметри перерваної програми. Заборони з переривань знімаються і виконується перехід до того місця, де програма була перервана. |