Что такое и как работает запрос прерывания IRQ

IRQ (Interrupt Request) – это прерывание, которое генерируется аппаратными устройствами компьютера с целью привлечь внимание процессора и вызвать его реакцию на событие, требующее вмешательства. Это может быть, например, команда от мыши или нажатие клавиши на клавиатуре. При возникновении IRQ происходит остановка текущей команды процессора и передача управления программе-обработчику прерывания.

Каждое аппаратное устройство имеет свой уникальный номер прерывания – «номер IRQ». Процессор заранее знает, какие устройство может генерировать прерывание и с каким номером IRQ оно ассоциировано. В момент возникновения прерывания, аппаратное устройство отправляет специальный сигнал на шину системной платы, который указывает номер IRQ. Процессор, считывая этот сигнал, понимает, что нужно выполнить обработку прерывания.

Для настройки и редактирования IRQ запросов прерывания, которые присваиваются устройствам, в операционных системах и BIOS компьютера существует специальные настройки и порты. В зависимости от конфигурации компьютера и подключенных устройств, могут возникнуть конфликты IRQ, когда двум устройствам присваивается один и тот же номер. В таком случае, необходимо вручную настроить каждое из устройств на свободный IRQ порт.

Прерывания могут быть активными или неактивными. Активные прерывания происходят, когда устройство отправляет запрос на прерывание, а неактивные – когда процессор уже выполняет команду по соответствующему запросу. Можно сказать, что активное прерывание это запрос от устройства, а неактивное — ответ от процессора, который сообщает, что команда выполнена успешно.

Настройка Interrupt ReQuest

Для настройки прерывания нужно знать, какое прерывание используется каждым устройством. Обычно каждому устройству назначается определенный номер прерывания (IRQ), который указывается в его документации или драйвере. Настройка прерывания выполняется через BIOS или операционную систему.

Чтобы изменить настройки прерывания в Windows, можно воспользоваться меню «Устройства» в Панели управления. В этом меню можно просмотреть список устройств, зарегистрированных в системе, и указать номер прерывания для каждого устройства. Если устройства используют одно и то же прерывание, может возникнуть конфликт и необходимо будет поменять номер прерывания для одного из них.

Каждой прерывающей линии в системе компьютера соответствует свой канал прерывания. Прерывания 0-15 связаны с каналами 0-15, которые соответствуют линиям прерывания 0-15. Каналы прерывания обеспечивают автоматическое перенаправление прерывания к процессору.

IRQ-линии на шине ISA, используемой в старых компьютерах, делятся на две группы: IRQ 0-7 относятся к первой группе, а IRQ 8-15 — ко второй группе. Каждая группа имеет свой контроллер прерывания. В более новых компьютерах используется шина PCI, которая имеет более гибкие настройки прерываний.

При настройке прерывания важно знать, насколько прерывание активно. Если прерывание не используется, то можно выбрать неактивный режим, чтобы освободить данный IRQ для использования другим устройством. Также необходимо учитывать свойства устройства: некоторые устройства могут требовать свободного IRQ, а другие могут разделять IRQ с другими устройствами.

Обычно таблица прерываний содержит информацию о прерываниях, используемых различными устройствами. Эту таблицу можно просмотреть с помощью программы BIOS или специальной утилиты, которая отображает активные прерывания на компьютере.

IRQ	Устройства
0	Системный таймер
1	Клавиатура
2	Прерывание каскада
3	COM2 и COM4 (серийные порты)
4	COM1 и COM3 (серийные порты)
5	Линия прерывания LPT2 (параллельный порт 2)
6	Дисковод гибких дисков
7	Принтерный порт (LPT1)
8	RTC (real-time clock)
9	ACPI / USB (настройки энергосбережения и порты USB)
10	Неиспользуется

При настройке прерывания нужно быть внимательным, чтобы избежать конфликтов. Если два устройства используют одно и то же прерывание, то это может привести к ошибкам работы системы. Поэтому важно просмотреть таблицу прерываний и убедиться, что прерывания назначены правильно, чтобы избежать таких проблем.

Заключение

Настройка прерываний является важной задачей при работе с аппаратными устройствами. Как правило, общие настройки прерываний в большинстве случаев отлично работают и не требуют изменений. Однако, при возникновении проблем, связанных с прерываниями, необходимо обратиться к документации и драйверам устройств, а также просмотреть таблицу прерываний, чтобы найти решение проблемы с помощью настроек прерываний.

Ответы по IRQ

Как работают прерывания

Когда устройство нуждаетсиз внимания процессора, оно отправляет запрос на прерывание (IRQ). Процессор, получив этот запрос, приостанавливает текущую операцию и обрабатывает прерывание. Затем он продолжает работу с того же места, где остановился.

Как назначаются и настраиваются прерывания

Прерывания назначаются и настраиваются в настройках системы. В операционных системах Windows это делается в панели управления. Некоторые прерывания (например, IRQ 4 и 10) уже заданы для определенных устройств, и изменить их можно только с помощью специальных инструментов.

Конфликты и проблемы с прерываниями

Конфликты прерываний могут возникнуть, когда два или более устройств используют одно и то же прерывание. Это может вызывать ошибки и неработоспособность устройств. В случае возникновения проблемы с прерываниями рекомендуется проверить настройки и свойства устройств, чтобы устранить конфликт.

Примеры устройств, использующих прерывания

• Клавиатура и мышь — эти устройства отправляют прерывания при нажатии кнопок или перемещении указателя.
• Параллельный порт — отправляет прерывание при выполнении операции печати.
• Сетевая карта — отправляет прерывание при получении пакета данных.

Как изменить прерывание устройства

Изменить прерывание устройства можно через редактирование его свойств или настройку BIOS компьютера. В случае операционных систем Windows это делается через панель управления или диспетчер устройств. Однако, не все устройства имеют возможность изменять свои прерывания, поэтому рекомендуется обратиться к руководству по эксплуатации или сайту производителя для получения дополнительной информации.

Заключение

IRQ запросы прерывания — важный механизм, который позволяет устройствам взаимодействовать с процессором и передавать ему информацию. Настройка прерываний может потребоваться для решения проблем и конфликтов в работе компьютера. Помощи в настройке прерываний можете обратиться к документации устройств или на сайтам производителя.

Для чего нужны IRQ

Общими изначальными настройками IRQ являются 16 каналов прерываний (IRQ0-IRQ15), однако только 4 из них (IRQ0, IRQ1, IRQ8 и IRQ13) обычно зарезервированы для отдельных устройств, таких как системный таймер, клавиатура и т.д. Остальные каналы могут быть приписаны устройствам по настройкам в BIOS или программным образом в операционной системе, такой как Windows.

Чтобы избежать конфликтов между устройствами, каждое устройство должно быть закреплено за своим собственным IRQ. Если два или более устройств запросят один и тот же IRQ, это может вызвать ошибки и проблемы в работе системы.

Для настройки IRQ и общих свойств прерывания в Windows, можно использовать команду «Диспетчер устройств». В этом инструменте вы можете изменить IRQ, указать его для определенного устройства и выполнять другие операции для решения проблем с прерываниями.

Каналы прерывания IRQ могут использоваться автоматически при подключении устройств или быть назначены вручную для определенного устройства. Они могут быть активными или неактивными в зависимости от настроек.

Существует также механизм обратного вызова IRQ, называемый «Interrupt Service Routine» (ISR), который является ответом процессора на запрос прерывания. Процессор приостанавливает текущую команду и выполняет ISR, чтобы обработать прерывание.

Устройства отправляют IRQ процессору для запроса доступа

Прерывание — это сигнал, отправляемый устройствами процессору, чтобы привлечь его внимание и запросить доступ к его ресурсам. Когда устройство отправляет прерывание, оно вырабатывает специальный сигнал на линии IRQ. При получении этого сигнала процессор останавливает текущую задачу и делает переход к обработке прерывания.

На многих компьютерах существует ограниченное количество линий прерываний, обычно 16 или 24. Каждой линии прерывания соответствует определенный номер IRQ. Когда несколько устройств запросят прерывание одновременно или в очень короткий промежуток времени друг за другом, может возникнуть конфликт IRQ. Это может привести к ошибкам и проблемам работы компьютера.

Для решения проблем с IRQ конфликтами существует возможность изменять настройки прерываний устройств в свойствах системы. С помощью данной настройки можно определить, какие устройства могут использоваться с одним и тем же номером прерывания, а на какие следует назначить отличные от других номера IRQ. Просмотр и редактирование настроек прерываний можно выполнить при помощи специальных программ или встроенных средств операционной системы.

И хотя большинство устройств в современных компьютерах работают без проблем с IRQ, иногда могут возникнуть ситуации, требующие изменения настроек. Например, при подключении более 4 устройств, между которыми возникает конфликт по номерам прерываний. В таких случаях необходимо изменить настройки IRQ у устройств, чтобы обеспечить их нормальную работу.

Таким образом, прерывания и запросы IRQ являются важной частью аппаратных возможностей компьютера и позволяют устройствам обмениваться информацией с процессором. Правильное управление прерываниями и настройками IRQ позволяет избежать ошибок и обеспечить стабильную работу компьютера взаимодействующих устройств.

Общие IRQ каналы

В системе Windows есть 16 IRQ каналов, которые используются для прерывания устройством процессора и для запроса прерывания. Каждый канал имеет свой номер от 0 до 15. Прерывания нужны для того, чтобы устройства могли отправлять запросы процессору на обработку определенных событий или ошибок.

IRQ каналы обычно настраиваются автоматически операционной системой, но в некоторых случаях может возникнуть конфликт между устройствами, использующими один и тот же канал. В таком случае можно изменить настройки IRQ каналов для устранения проблемы.

Свойства устройств, которые используют прерывания, можно посмотреть и отредактировать через Device Manager (Менеджер устройств). В закладке «Ресурсы» можно увидеть, какие каналы были закреплены за устройством. Чтобы указать особые требования для прерываний, используйте команду Resource Settings (настройка ресурсов).

Если устройства используют общий IRQ канал, то они могут конфликтовать между собой и приводить к ошибкам. В таком случае можно попробовать изменить прерывания устройств, чтобы они использовали разные каналы. Линия прерывания (interrupt line) — это сигнал, который устройства отправляют на один из Контроллеров прерываний (PIC), чтобы запросить прерывание.

Некоторые используют параллельные порты или мыши, чтобы отправлять запросы прерывания. Но для большинства устройств прерывание становится активным только после нажатия кнопки или выполнения команды, а при остановке или отзыве запроса прерывание становится неактивным.

Обычно один канал IRQ может использоваться несколькими устройствами. Например, общий канал IRQ 4 часто используется для параллельного порта LPT1, но также может быть использован для других устройств.

Все аппаратные устройства, которые используют общий канал IRQ, имеют доступ к этому каналу, чтобы отправлять запросы прерывания.

Видео:

КАК РАБОТАЕТ ПРОЦЕССОР | КАК ТРАНЗИСТОРЫ НАУЧИЛИСЬ СЧИТАТЬ?

КАК РАБОТАЕТ ПРОЦЕССОР | КАК ТРАНЗИСТОРЫ НАУЧИЛИСЬ СЧИТАТЬ? by Радиолюбитель TV 200,446 views 3 years ago 11 minutes, 30 seconds