المحتوى

• رسم بياني للمقارنة
• تعريف المقاطعة
• تعريف الاقتراع
• خاتمة:

لدينا العديد من الأجهزة الخارجية المتصلة بوحدة المعالجة المركزية مثل الماوس ولوحة المفاتيح والماسح الضوئي وإر ، إلخ. هذه الأجهزة تحتاج أيضًا إلى اهتمام وحدة المعالجة المركزية. لنفترض أن وحدة المعالجة المركزية مشغولة في عرض ملف PDF والنقر فوق رمز مشغل وسائط النافذة على سطح المكتب. على الرغم من أن وحدة المعالجة المركزية ليس لديها أي فكرة عن حدوث مثل هذا الحدث ، إلا أنه يتعين عليها الاستجابة لمثل هذه المدخلات من أجهزة الإدخال / الإخراج. تعد المقاطعة والاقتراع طريقتين للتعامل مع الأحداث التي تم إنشاؤها بواسطة الأجهزة التي يمكن أن تحدث في أي لحظة أثناء انشغال وحدة المعالجة المركزية في تنفيذ عملية أخرى.

يسمح الاقتراع والمقاطعة بوحدة المعالجة المركزية بإيقاف ما تقوم به حاليًا والرد على المهمة الأكثر أهمية. يختلف الاقتراع والمقاطعة عن بعضهما البعض في العديد من الجوانب. لكن النقطة الأساسية التي تميز الاقتراع والمقاطعة هي أنه في تصويت تستمر وحدة المعالجة المركزية في التحقق من أجهزة الإدخال / الإخراج على فترات منتظمة ما إذا كانت تحتاج إلى خدمة وحدة المعالجة المركزية بينما ، في المقاطعة، يقوم جهاز الإدخال / الإخراج بمقاطعة وحدة المعالجة المركزية وإخبار وحدة المعالجة المركزية بأنها بحاجة إلى خدمة وحدة المعالجة المركزية. لقد ناقشت بعض الاختلافات بين المقاطعة والاقتراع في مخطط المقارنة أدناه ، يرجى إلقاء نظرة.

1. رسم بياني للمقارنة
2. تعريف
3. الاختلافات الرئيسية
4. خاتمة

رسم بياني للمقارنة

أساس للمقارنة	المقاطعة	تصويت
الأساسي	يخطر الجهاز وحدة المعالجة المركزية أنه يحتاج إلى اهتمام وحدة المعالجة المركزية.	وحدة المعالجة المركزية بالتحقق باستمرار من حالة الجهاز ما إذا كان يحتاج إلى اهتمام وحدات المعالجة المركزية.
آلية	المقاطعة هي آلية الأجهزة.	الاقتراع هو بروتوكول.
خدمة	خدمات المعالج المقاطعة الجهاز.	خدمات وحدة المعالجة المركزية الجهاز.
دلالة	يشير خط طلب المقاطعة إلى أن الجهاز يحتاج إلى الصيانة.	تشير وحدة التحكم الجاهزة إلى أن الجهاز يحتاج إلى الصيانة.
وحدة المعالجة المركزية	يتم تعطيل وحدة المعالجة المركزية فقط عندما يحتاج الجهاز إلى الصيانة ، مما يوفر دورات CPU.	يتعين على وحدة المعالجة المركزية الانتظار والتحقق مما إذا كان الجهاز يحتاج إلى صيانة مما يهدر الكثير من دورات وحدة المعالجة المركزية.
حادثة	يمكن أن تحدث المقاطعة في أي وقت.	استطلاعات وحدة المعالجة المركزية للأجهزة على فترات منتظمة.
كفاءة	تصبح المقاطعة غير فعالة عندما تستمر الأجهزة في مقاطعة وحدة المعالجة المركزية بشكل متكرر.	يصبح الاقتراع غير فعال عندما نادراً ما تجد وحدة المعالجة المركزية جهازًا جاهزًا للخدمة.
مثال	دع الجرس يرن ثم افتح الباب لمعرفة من الذي جاء.	استمر في فتح الباب للتحقق مما إذا كان أي شخص قد حان.

تعريف المقاطعة

المقاطعة هي آلية الأجهزة التي تمكن وحدة المعالجة المركزية من اكتشاف أن الجهاز يحتاج إلى عناية. وحدة المعالجة المركزية لديها سلك خط طلب المقاطعة التي يتم فحصها من قبل وحدة المعالجة المركزية بعد تنفيذ كل تعليمات واحدة. عندما تستشعر وحدة المعالجة المركزية إشارة مقاطعة على خط طلب المقاطعة ، توقف وحدة المعالجة المركزية عن مهمة التنفيذ الحالية وتستجيب للمقاطعة بواسطة جهاز I / O بتمرير التحكم إلى يقطع المعالج. يعمل معالج المقاطعة على حل المقاطعة عن طريق صيانة الجهاز.

على الرغم من أن وحدة المعالجة المركزية ليست على دراية بموعد حدوث المقاطعة حيث يمكن أن تحدث في أي لحظة ، إلا أنها يجب أن تستجيب للمقاطعة كلما حدثت.

عندما ينتهي معالج المقاطعة من تنفيذ المقاطعة ، ثم وحدة المعالجة المركزية يستأنف تنفيذ المهمة التي توقفت عن الاستجابة للمقاطعة. البرمجيات, المعدات, المستعمل, بعض الأخطاء في البرنامج، وما إلى ذلك يمكن أيضا إنشاء مقاطعة. المقاطعات معالجة طبيعة وحدة المعالجة المركزية يؤدي إلى تعدد المهام، أي يمكن للمستخدم القيام بعدد من المهام المختلفة في نفس الوقت.

إذا تم إرسال أكثر من مقاطعة إلى وحدة المعالجة المركزية ، فإن معالج المقاطعة يساعد في إدارة المقاطعات التي تنتظر معالجتها. كما يحصل معالج المقاطعة أثار قبل استقبال المقاطعة ، ذلك تعطي الأولوية لل المقاطعات في انتظار معالجتها بواسطة وحدة المعالجة المركزية وترتيبها في طابور للحصول على الخدمات.

تعريف الاقتراع

كما رأينا في المقاطعات ، يمكن أن تصل المدخلات من جهاز الإدخال / الإخراج في أي لحظة تطلب من وحدة المعالجة المركزية معالجتها. الاقتراع هو بروتوكول أن يخطر وحدة المعالجة المركزية أن الجهاز يحتاج انتباهه. على عكس المقاطعة ، حيث يخبر الجهاز وحدة المعالجة المركزية أنه يحتاج إلى معالجة وحدة المعالجة المركزية ، في عملية الاقتراع التي يحتفظ بها وحدة المعالجة المركزية يسأل الجهاز I / O ما إذا كان يحتاج إلى معالجة وحدة المعالجة المركزية.

وحدة المعالجة المركزية بشكل متواصل اختبر كل جهاز متصل به لاكتشاف ما إذا كان أي جهاز يحتاج إلى اهتمام وحدة المعالجة المركزية. كل جهاز لديه القيادة جاهزة الشيء الذي يشير إلى حالة هذا الجهاز ، أي ما إذا كان لديه بعض الأوامر ليتم تنفيذها بواسطة وحدة المعالجة المركزية أم لا. إذا تم تعيين بت الأوامر 1، ثم لديه بعض الأوامر ليتم تنفيذها إلا إذا كان بت 0، ثم ليس لديه أوامر. وحدة المعالجة المركزية لديه بت مشغول يشير إلى حالة وحدة المعالجة المركزية سواء كانت مشغولة أم لا. إذا تم تعيين بت مشغول 1، فهو مشغول في تنفيذ أمر بعض الأجهزة ، وإلا فهو كذلك 0.

خوارزمية الاقتراع

• عندما يكون للجهاز أمر ما ليتم تنفيذه بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، فإنه يتحقق باستمرار من وحدة المعالجة المركزية المزدحمة حتى يصبح واضحًا (0).
• عندما يصبح البت مشغولًا واضحًا ، يقوم الجهاز بضبط الكتابة في سجل الأوامر الخاص به ويكتب بايت في سجل إخراج البيانات.
• الآن يقوم الجهاز بتعيين (1) بت جاهز للأوامر.
• عندما تقوم وحدة المعالجة المركزية بفحص بت جاهز الأوامر للأجهزة وتجدها مضبوطة (1) ، تقوم بتعيين (1) بت مشغول.
• تقوم وحدة المعالجة المركزية بعد ذلك بقراءة سجل أمر الجهاز وتنفيذ أمر الجهاز.
• بعد تنفيذ الأمر ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بمسح (0) بت جاهز الأوامر ، بت خطأ في الجهاز للإشارة إلى التنفيذ الناجح لأمر الجهاز وكذلك مسحه (0) بته المشغول أيضًا للإشارة إلى أن وحدة المعالجة المركزية حرة في التنفيذ قيادة بعض الأجهزة الأخرى.

1. في المقاطعة ، يقوم الجهاز بإخطار وحدة المعالجة المركزية (CPU) بأنها بحاجة إلى الصيانة ، في حين تقوم وحدة الاقتراع بالتحقق بشكل متكرر من التحقق ما إذا كان الجهاز يحتاج إلى الصيانة.
2. المقاطعة هي المعدات آلية كما وحدة المعالجة المركزية لديها سلك ، خط طلب المقاطعة التي تشير إلى أن المقاطعة قد حدثت. من ناحية أخرى ، الاقتراع هو بروتوكول التي تحافظ على التحقق من بت التحكم لإعلام ما إذا كان الجهاز لديه شيء لتنفيذه.
3. معالج المقاطعة يعالج المقاطعات التي تم إنشاؤها بواسطة الأجهزة. من ناحية أخرى ، في الاقتراع ، وحدة المعالجة المركزية خدمات الجهاز عندما يحتاجون إليها.
4. المقاطعات هي التي أشار إليها خط طلب المقاطعة. ومع ذلك، الأوامر جاهزة تشير إلى أن الجهاز يحتاج إلى الصيانة.
5. في المقاطعات ، يتم تعطيل وحدة المعالجة المركزية فقط عند قيام أي جهاز بمقاطعتها. من ناحية أخرى ، في عملية الاقتراع ، تهدر وحدة المعالجة المركزية الكثير من دورات وحدة المعالجة المركزية عن طريق التحقق بشكل متكرر من وحدة التحكم في كل جهاز.
6. يمكن أن تحدث المقاطعة في أي لحظة من الوقت في حين أن وحدة المعالجة المركزية تحافظ على استقصاء الجهاز في فترات منتظمة.
7. يصبح الاقتراع غير فعال عندما تستمر وحدة المعالجة المركزية في استقصاء الجهاز ونادراً ما تجد أي جهاز جاهزًا للصيانة. من ناحية أخرى ، تصبح المقاطعات غير فعالة عندما تستمر الأجهزة في مقاطعة معالجة وحدة المعالجة المركزية بشكل متكرر.

خاتمة:

يعتبر كل من الاقتراع و المقاطعات فعالين في حضور أجهزة الإدخال / الإخراج. ولكن يمكن أن تصبح غير فعالة في حالة معينة كما هو موضح أعلاه.