Embedded-Systeme sind überall um uns herum und haben einen entscheidenden Einfluss auf unser tägliches Leben. Von einfachen Geräten wie Mikrowellen und Thermostaten bis hin zu komplexen Systemen wie Autos und Flugzeugen werden Embedded-Systeme in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Ein wichtiger Teil der Programmierung von Embedded-Systemen ist das Verständnis, wie CPUs Interrupts verarbeiten.
Was sind Interrupts?
Interrupts sind Signale, die von einem externen Gerät oder einer Hardwarekomponente an die CPU gesendet werden, um ihre Aufmerksamkeit zu erregen. Sobald ein Interrupt eintrifft, unterbricht die CPU ihre aktuelle Aufgabe und verarbeitet den Interrupt. Nach der Verarbeitung kehrt die CPU zu ihrer ursprünglichen Aufgabe zurück.
Wie verarbeiten CPUs Interrupts?
Die meisten CPUs verfügen über eine Interrupt-Steuerung, die den Umgang mit Interrupts verwaltet. Wenn ein Interrupt eintrifft, wird er von der Interrupt-Steuerung erkannt und an die CPU weitergeleitet. Die CPU unterbricht dann ihre aktuelle Aufgabe und verarbeitet den Interrupt.
Es gibt zwei Haupttypen von Interrupts: vektorierte Interrupts und polling-basierte Interrupts. Vektorierte Interrupts verwenden eine Interrupt-Vektor-Tabelle, die die Adresse des Interrupt-Service-Routinen (ISR) enthält. Sobald der Interrupt eintrifft, sucht die CPU in der Tabelle nach der Adresse des entsprechenden ISR und führt ihn aus. Polling-basierte Interrupts hingegen verwenden eine Schleife, um ständig nach eingetroffenen Interrupts zu suchen.
Interrupt Prioritäten
In vielen Fällen müssen mehrere Interrupts gleichzeitig verarbeitet werden. Um sicherzustellen, dass wichtige Interrupts schnell bearbeitet werden, während unwichtige Interrupts ggf. warten müssen, können Interrupts Prioritäten zugewiesen werden. Die Interrupt-Steuerung verwaltet die Reihenfolge, in der Interrupts verarbeitet werden, basierend auf ihren Prioritäten.
Fazit
Das Verständnis, wie CPUs Interrupt verarbeiten, ist ein wichtiger Teil der Programmierung von Embedded-Systemen. Von vektorisierten Interrupts bis hin zu polling-basierten Interrupts gibt es verschiedene Methoden, mit denen CPUs Interrupts verarbeiten können. Darüber hinaus spielen Interrupt-Prioritäten eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung mehrerer Interrupts gleichzeitig.
Es ist wichtig zu verstehen, dass Interrupts ein zentraler Bestandteil vieler Embedded-Systeme sind und dass ein tiefes Verständnis für ihre Verarbeitung wichtig ist, um erfolgreich Embedded-Systeme zu programmieren.
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