مقاطعة زمن الوصول

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

في الحوسبة، يشير زمن انتقال المقاطعة إلى التأخير بين بدء طلب المقاطعة (IRQ) وبدء روتين خدمة المقاطعة (ISR) المعني. [1] بالنسبة للعديد من أنظمة التشغيل، تتم خدمة الأجهزة بمجرد تنفيذ معالج المقاطعة الخاص بالجهاز . قد يتأثر زمن انتقال المقاطعة بتصميم المعالج الدقيق ، ووحدات التحكم في المقاطعة ، وإخفاء المقاطعة ، وطرق معالجة المقاطعة في نظام التشغيل (OS). [2]

خلفية

عادةً ما يكون هناك توازن بين زمن انتقال المقاطعة والإنتاجية واستخدام المعالج. ستعمل العديد من تقنيات تصميم وحدة المعالجة المركزية ونظام التشغيل التي تعمل على تحسين زمن انتقال المقاطعة على تقليل الإنتاجية وزيادة استخدام المعالج. قد تؤدي التقنيات التي تزيد من الإنتاجية إلى زيادة زمن انتقال المقاطعة وزيادة استخدام المعالج. أخيرًا، قد تؤدي محاولة تقليل استخدام المعالج إلى زيادة زمن انتقال المقاطعة وتقليل الإنتاجية.

يتم تحديد الحد الأدنى لزمن انتقال المقاطعة إلى حد كبير من خلال دائرة وحدة التحكم في المقاطعة وتكوينها. كما يمكن أن تؤثر أيضًا على التذبذب في زمن انتقال المقاطعة، والذي يمكن أن يؤثر بشكل كبير على إمكانية جدولة النظام في الوقت الفعلي . تشتهر بنية Intel APIC بإنتاج قدر هائل من تذبذب زمن انتقال المقاطعة. [ بحاجة لمصدر ]

يتم تحديد أقصى زمن انتظار للمقاطعة إلى حد كبير من خلال الأساليب التي يستخدمها نظام التشغيل للتعامل مع المقاطعات. على سبيل المثال، تسمح معظم المعالجات للبرامج بتعطيل المقاطعات، وتأجيل تنفيذ معالجات المقاطعات، من أجل حماية الأقسام الحرجة من التعليمات البرمجية. أثناء تنفيذ مثل هذا القسم الحرج، يتم حظر جميع معالجات المقاطعات التي لا يمكنها التنفيذ بأمان داخل قسم حرج (فهي تحفظ الحد الأدنى من المعلومات المطلوبة لإعادة تشغيل معالج المقاطعات بعد خروج جميع الأقسام الحرجة). وبالتالي، يتم تمديد زمن انتظار المقاطعة للمقاطعة المحظورة إلى نهاية القسم الحرج، بالإضافة إلى أي مقاطعات ذات أولوية مساوية وأعلى وصلت أثناء وجود الحظر في مكانه.

تتطلب العديد من أنظمة الكمبيوتر فترات زمنية منخفضة للمقاطعات، وخاصة الأنظمة المضمنة التي تحتاج إلى التحكم في الآلات في الوقت الفعلي. تستخدم هذه الأنظمة في بعض الأحيان نظام تشغيل في الوقت الفعلي (RTOS). يعد نظام التشغيل في الوقت الفعلي بعدم مرور أكثر من الحد الأقصى المحدد للوقت بين تنفيذ البرامج الفرعية . وللقيام بذلك، يجب أن يضمن نظام التشغيل في الوقت الفعلي أيضًا أن فترة زمنية للمقاطعات لن تتجاوز أبدًا الحد الأقصى المحدد مسبقًا.

اعتبارات

تطبق وحدات التحكم المتقدمة في المقاطعة العديد من ميزات الأجهزة من أجل تقليل النفقات العامة أثناء تبديل السياق ووقت استجابة المقاطعة الفعال. وتشمل هذه الميزات ما يلي:

  • الحد الأدنى من الاهتزاز من خلال التعليمات غير القابلة للمقاطعة [1]
  • حالات انتظار صفرية لنظام الذاكرة [1]
  • بنوك السجلات القابلة للتبديل [1]
  • سلسلة الذيل [1]
  • التكديس الكسول [1]
  • الوصول المتأخر [1]
  • استباق البوب ​​[1]
  • ميزة النوم عند الخروج [1]

هناك أيضًا العديد من الطرق الأخرى التي قد تستخدمها الأجهزة للمساعدة في خفض متطلبات زمن انتقال المقاطعة الأقصر من أجل جعل زمن انتقال المقاطعة المعطى مقبولًا في موقف ما. وتشمل هذه المخازن المؤقتة والتحكم في التدفق . على سبيل المثال، تنفذ معظم بطاقات الشبكة مخازن مؤقتة حلقية للإرسال والاستقبال ، وتحديد معدل المقاطعة، والتحكم في التدفق المادي. تسمح المخازن المؤقتة بتخزين البيانات حتى يمكن نقلها، ويتيح التحكم في التدفق لبطاقة الشبكة إيقاف الاتصالات مؤقتًا دون الحاجة إلى تجاهل البيانات إذا كان المخزن المؤقت ممتلئًا.

تطبق الأجهزة الحديثة أيضًا حدًا لمعدل المقاطعة. يساعد هذا في منع عواصف المقاطعة أو الأقفال الحية من خلال جعل الأجهزة تنتظر حدًا أدنى قابلًا للبرمجة من الوقت بين كل مقاطعة تولدها. يقلل حد معدل المقاطعة من مقدار الوقت المستغرق في خدمة المقاطعات، مما يسمح للمعالج بقضاء المزيد من الوقت في القيام بعمل مفيد. يؤدي تجاوز هذا الوقت إلى حدوث خطأ ناعم (قابل للإصلاح) أو خطأ صارم (غير قابل للإصلاح).

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ abcdefghi Yiu, Joseph (2016-04-01). "دليل المبتدئين حول زمن انتقال المقاطعة - وزمن انتقال المقاطعة لمعالجات Arm Cortex-M". مجتمع Arm . مؤرشف من الأصل في 2019-06-15 . تم الاسترجاع في 2019-06-15 .
  2. ^ لين، فينج؛ آشلي، ديفيد ت.؛ بيرك، مايكل ج.؛ هيمان، مايكل (1999). "حل النظام الهجين لمشكلة توافق زمن انتقال المقاطعة". معاملات SAE . 108 : 2112– 2125. ISSN  0096-736X. JSTOR  44733861.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Interrupt_latency&oldid=1241509569"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate