Что такое прерывание в компьютере: Прерывание — это… Что такое Прерывание?

Содержание

Системные прерывания грузят процессор

Процесс «Системные прерывания» не связан с конкретным приложением или службой и выполняет сигнальную функцию. Он показывает, что в работе системы есть сбои, которые вынуждают процессор выделить дополнительные ресурсы на проведение операций другими компонентами. В нормальном состоянии показатель загрузки системных прерываний составляет десятые доли процента (даже на очень слабых компьютерах значение не должно превышать 5%), но при наличии сбоев и ошибок системные прерывания Windows начинают грузить процессор на 100%. 

Причина ошибки, из-за которой CPU вынужден выполнять больше работы, обычно связана с неполадками оборудования или отсутствием/устареванием драйверов. Но могут быть и другие факторы:

  • несовместимость внешних устройств и компьютера;
  • использование устаревшей версии BIOS;
  • проблемы при установке программ;
  • ошибки в работе диска;
  • включение визуальных и звуковых эффектов на очень слабых компьютерах;
  • неполадки в центральном процессоре. 

Просто отключить процесс нельзя — это приведёт к сбою системы. Чтобы снизить нагрузку и прекратить системные прерывания, необходимо проверить аппаратную часть компьютера и все драйверы. 

Если вы помните, что делали перед появлением прерываний, то это может существенно упростить задачу. Например, я столкнулся с этой проблемой, когда подключил новый принтер к старому компьютеру и случайно прервал установку драйверов. В итоге оборудование работало, но процесс системные прерывания грузил CPU. Переустановка драйвера решила эту проблему. 

Системные прерывания отображаются в процессах

Если связать появление ошибки с конкретным действием не удаётся, то придётся искать причину неполадок с помощью специальных инструментов. Для начала попробуем использовать встроенное средство диагностики — «Монитор ресурсов и производительности». 

  1. Нажимаем сочетание клавиш Win+R.
  2. Вводим запрос perfmon /report и нажимаем Enter.
  3. Ждём, пока утилита соберёт диагностические данные.

    Выполнить perfmon /report

После появления отчёта необходимо обратить внимание на предупреждения и показатели производительности. В списке могут быть указаны поврежденные драйверы, которые следует проверить и переустановить в первую очередь. В разделе «Производительность» отображаются отдельные компоненты. Если какие-то из них отмечены красной точкой, то это повод изучить состояние их драйверов. 

Симптомы и причины ошибок

К сожалению, «Монитор ресурсов и производительности» редко показывает что-то полезное. Поэтому приходится использовать программы от сторонних разработчиков для диагностики устройств. Есть две утилиты, которые советуют на форумах: LatencyMon и DPC Latency Checker. Я предпочитаю использовать их в паре — получается такая взаимная проверка, контроль качества работы. То, что не обнаружила одна программа, может определиться во втором приложении.

Начнём проверку с LatencyMon. Программу можно скачать бесплатно с сайта разработчиков. 

  1. Загружаем и устанавливаем утилиту.
  2. Запускаем LatencyMon и нажимаем кнопку Play на верхней панели.

    LatencyMon

  3. Ждём завершения сканирования.
  4. Переходим на вкладку Drivers.
  5. Сортируем список драйверов по колонке DPC count.

Обращаем внимание на драйверы, которые имеют наибольшее значение DPC count. Не всегда высокий показатель говорит об ошибке. Чтобы правильно интерпретировать результаты сканирования, ищите подробную информацию о драйвере, который находится на первом месте в списке при сортировке по DPC count. 

Находим ошибочный драйвер по DPC count

Если очевидно, что показатель DPC count слишком высокий, то необходимо в диспетчере устройств найти оборудование, в работе которого возникли сбои, и отключить его.

Важно: нельзя трогать системные устройства, а также оборудование, которое находится в разделах «Компьютер» и «Процессоры». Не стоит отключать также видеоадаптер и устройство ввода — в первом случае вы останетесь без картинки на экране, во втором — без возможности управлять системой. 

Для контроля качества работы LatencyMon мы будем использовать вторую утилиту диагностики оборудования — DPC Latency Checker. Она тоже доступна для бесплатного скачивания с официального сайта разработчика. Программу даже не нужно устанавливать — она запускается сразу после загрузки на компьютер. 

Чтобы результаты сканирования были честными, закрываем все мультимедийные и графические приложения, в том числе браузер. Рекомендуется также завершить работу программ, использующих интернет — например, клиентов облачных хранилищ. После этого запускаем утилиту. Проверка оборудования начнётся автоматически.

DPC Latency Checker — просто и без установки

Прежде чем оценивать результаты, ждём несколько минут. Если в диаграмме появляются красные пики, значит, в работе какого-то оборудования есть неполадки. Сложность в том, что определять виновника придётся вручную, отключая подряд все драйверы в диспетчере устройств. 

Выше мы уже договорились, что нельзя трогать системные устройства, оборудование, которое находится в разделах «Компьютер» и «Процессоры», а также видеоадаптер и устройства ввода. Все остальные драйверы можно отключать. Тестирование должно быть построено следующим образом:

  • Запускаем «Диспетчер устройств» (правой кнопкой по меню «Пуск» — выбор в контекстном меню соответствующего пункта).

    Жмем

  • Отключаем первое устройство в списке. У меня это Bluetooth Module. Нажимаем на него правой кнопкой и выбираем «Отключить».

    Отключим модуль

  • Переключаемся на DPC Latency Checker и проверяем, пропали ли красные пики. 

Если после отключения устройства красные пики не пропадают, то необходимо включить оборудование обратно и проверить другой вариант. Процедура определения сбойного устройства может затянуться, но если вы не помните, после чего возникла ошибка, а LatencyMon не показывает конкретного виновника, то другого способа найти причину высокой нагрузки на процессор «Системного прерывания» нет. 

 Загрузка …

Итак, мы разобрались, как найти причину системных прерываний. Допустим, нам повезло: «Монитор ресурсов и производительности» или LatencyMon указали на устройство, которое работает с ошибками. Или не повезло, пришлось перебирать оборудование вручную через «Диспетчер устройств», проверяя пики в DPC Latency Checker. В любом случае, виновник обнаружен, что с ним делать дальше? 

Правильный ответ — обновить драйверы. 

Мы возвращаемся в «Диспетчер устройств», снова нажимаем правой кнопкой на устройство, на которое указали программы диагностики, и выбираем пункт «Обновить драйвер». 

Попробуем обновиться

В появившемся окне выбираем режим автоматического поиска. Если у драйвера есть новая версия, то Windows установит его самостоятельно. Если ничего нет, то появится сообщение о том, что используется актуальное программное обеспечение. Я таким ответам не очень доверяю и проверяю наличие драйверов вручную на сайте производителя. 

Нужно немного подождать

 

Если на сайте производителя обнаруживается новая версия программного обеспечения для моего оборудования, я скачиваю её и устанавливаю вручную, после чего перезагружаю компьютер. Автоматическими инсталляторами и драйвер-паками я не пользуюсь и другим не рекомендую — никогда не знаешь, откуда они берут ПО и какие вообще версии распространяют. 

Если обновление драйверов не помогает, то идём дальше. Есть ещё несколько способов устранения чрезмерной нагрузки на процессор со стороны «Системных прерываний». 

 Загрузка …

Если система установлена на HDD, то нет ничего удивительного в том, что со временем в ней появляются различные сбои. Технология хранения и записи данных на HDD такова, что на старых дисках появляется всё больше сбойных секторов, которые негативно влияют на производительность. Обнаружить и исправить их можно с помощью встроенного инструмента проверки или утилиты от стороннего разработчика Victoria HDD.

Для начала используем стандартное средство Windows 10:

  1. Открываем «Этот компьютер».
  2. Находим раздел диска, на который установлена система. Кликаем по нему правой кнопкой и выбираем пункт «Свойства».

    Свойства тома

  3. Переходим на вкладку «Сервисы». 
  4. Нажимаем «Проверить диск».

    Попробуем найти ошибки

Если сообщение о завершении сканирования появляется сразу после старта, повторите процедуру. Это длительная процедура, её выполнение не укладывается в несколько секунд. Если во время сканирования система обнаружит ошибки, то постарается исправить их самостоятельно. Если ошибки не будут найдены, то появится окошко с соответствующим сообщением и кнопкой закрытия. Такую проверку диска необходимо выполнить для всех разделов диска, а не только системного тома.

Когда у меня был HDD, я не ограничивался проверкой через стандартную утилиту Windows 10 и прогонял диск через тесты мощной утилиты Victoria. Это не так сложно, как может показаться. 

  1. Запускаем Victoria (скачать ее можно тут), переходим на вкладку Standart и выбираем диск, который хотим проверить. Не логические разделы, а само устройство. 
  2. Открываем вкладку SMART и нажимаем Get SMART.

    Victoria

  3. Смотрим результаты. Особое внимание — пункту Health, в котором указано общее состояние диска. Он должен быть зелёного цвета. Жёлтый и красный — цвета опасности из-за большого количества сбойных секторов (их число указано в столбце RAW).
  4. Для восстановления сбойных секторов переходим на вкладку Test и выбираем один из режимов. 

Самый безопасный режим — Remap. Он подразумевает переназначение секторов из резерва. Я пользовался только им, чтобы заменить сбойные блоки. В режиме Restore утилита пытается восстановить секторы, но эта процедура не рекомендуется для дисков, объём которых превышает 80 Гб. Третий режим Erase запускает запись новых данных в повреждённые блоки. Чтобы запустить процедуру, нажимаем кнопку Start. 

Тестируем винчестер

Если с жёстким диском всё в порядке, проверьте оперативную память. См. также: как протестировать оперативную память на ошибки в Windows 10.

  1. Открываем встроенный поиск Windows 10.
  2. Набираем запрос «Средство проверки памяти» и запускаем релевантное приложение.
  3. Выполняем перезагрузку и проверку.

«Средство проверки памяти» Windows 10

Во время перезапуска системы появится окно сканирования. В нём можно изменить параметры проверки, нажав кнопку F1 — например, выбрать расширенный режим или увеличить количество проходов. Результат тестирования отображается при запуске Windows. 

 Загрузка …

Использование устаревшей версии BIOS тоже может стать причиной неадекватной нагрузки на процессор и запуска системных прерываний. Обновлять BIOS рекомендуется только с помощью официальных утилит от производителя материнской платы. Но сначала необходимо посмотреть, какая версия установлена сейчас.

Запускаем командную строку от имени администратора.

Режим администратора дает нам расширенные права

Последовательно выполняем две команды и смотрим версию BIOS:

systeminfo | findstr /I /c:bios

wmic bios get manufacturer, smbiosbiosversion

Номер версии BIOS

С этой информацией можно идти на сайт производителя материнской платы, проверять номер актуальной версии и при необходимости скачивать официальную утилиту для обновления. 

 Загрузка …

Влиять на состояние процессора ноутбука может даже неисправный или неоригинальный адаптер питания. Если при его отключении нагрузка снижается, то проблема точно в нём. Но чаще виновата батарея, которая выработала ресурс и не способна обеспечить нормальное питание всех компонентов. 

Самый простой способ узнать уровень износа аккумулятора — воспользоваться бесплатной утилитой Battery Eater. Найти ее легко в интернете. 

  1. Устанавливаем и запускаем программу. 
  2. Выбираем опцию «Начинать тест при отключении от сети».
  3. Отключаем адаптер от сети и оставляем питание от батареи.

Интерфейс Battery Eater

После окончания теста снова появится главное окно программы. Чтобы посмотреть подробную информацию, переходим в раздел «Опции». Здесь указаны данные о максимальной и номинальной ёмкости. Сравнив их, мы получим представление об износе батареи. Если всё плохо, то надо рассматривать варианты, как исправить ситуацию — например, откалибровать аккумулятор или просто его заменить. 

 Загрузка …

Есть также несколько решений, которые не устранят причину неполадки, но могут на время снизить нагрузку на процессор. Речь идёт об отключении звуковых и визуальных эффектов в системе. 

Для отключения звуковых эффектов:

  1. Находим значок динамика на панели уведомлений (в трее, правая часть панели) и нажимаем на него правой кнопкой. Выбираем пункт «Звуки».

    Отключаем звуковые эффекты

  2. Переходим на вкладку «Воспроизведение». 
  3. Находим устройство по умолчанию, нажимаем на него правой кнопкой и открываем «Свойства».

    Настроим свойства динамиков

  4. Переходим на вкладку «Дополнительно» и отмечаем пункт «Отключить звуковые эффекты» или убираем все отметки в поле «Улучшения». Вкладка может также носить имя звуковой карты, установленной на компьютер, но суть от этого не меняется.

    Отключаем все

  5. Для сохранения новой конфигурации нажимаем «Сохранить». Возможно, потребуется перезагрузка, чтобы изменения вступили в силу. 

Для отключения визуальных эффектов:

  1. Открываем «Этот компьютер». Кликаем правой кнопкой по свободному месту и переходим в «Свойства».

    Снова в «Свойства», только теперь компьютера

  2. Открываем «Дополнительные параметры».

    Дополнительные параметры

  3. На вкладке «Дополнительно» ищем настройки быстродействия и нажимаем на кнопку «Параметры».

    Параметры быстродействия

  4. На вкладке «Визуальные эффекты» выбираем опцию «Обеспечить наилучшее быстродействие». После этого все эффекты, указанные в блоке ниже, будут отключены. Из необходимого возвращаем «Сглаживание неровностей экранных шрифтов», чтобы интерфейс системы и сторонних программ выглядел прилично.

    Отдаем предпочтение быстродействию

  5. Для сохранения конфигурации нажимаем кнопку «Применить».

Отключение звуковых и визуальных эффектов помогает снизить нагрузку на процессор. Но если один из этих способов сработал, то это ещё и повод задуматься о состоянии оборудования. Возможно, звуковая карта, видеоадаптер или их драйверы работают с ошибками. Или компьютер уже достаточно стар для того, чтобы тратить ресурсы на всякие красивости типа скольжения при раскрытии списков или анимации окон при свёртывании и развёртывании. 

 Загрузка …

Если же ничего не помогает избавиться от повышенной нагрузки на процессор со стороны системных прерываний, то следует побеспокоиться о состоянии самого CPU. Возможно, центральный процессор работает с неполадками, которые вскоре приведут к его выходу из строя. Обратить внимание также следует на компоненты материнской платы и порты ввода-вывода. Я обычно пробую переподключить устройство к другому разъёму. 

Направление большого количества ресурсов на системные прерывания говорит о том, что в аппаратной части есть проблемы. Если обнаружить их самостоятельно не удаётся, нужно обратиться в сервисный центр. Но прежде необходимо попробовать ещё один метод — разобрать системный блок или ноутбук и почистить содержимое от пыли, уделяя особое внимание процессору. Связь уловить сложно, но пользовательский опыт говорит, что это действительно помогает. 

 Загрузка …

Post Views: 4 717

Что такое процесс «Системные прерывания» и почему он выполняется на моем ПК?

Если вы когда-нибудь просмотрите свой Диспетчер задач окна, вы, вероятно, заметили процесс с именем «Системные прерывания», а затем проигнорировали его. Но если он загружает ваш процессор, и вам интересно, что вы можете с этим поделать, у нас есть для вас ответ.

СВЯЗАННЫЕ С: Что это за процесс и почему он выполняется на моем компьютере?

Эта статья является частью наша текущая серия объяснение различных процессов в диспетчере задач, например Брокер времени выполнения , svchost.exe , dwm.exe , ctfmon.exe , rundll32.exe , Adobe_Updater.exe , а также многие другие . Не знаете, что это за услуги? Лучше начни читать!

Что такое процесс «системных прерываний»?

Системные прерывания — это официальная часть Windows, и хотя они отображаются как процесс в диспетчере задач, на самом деле это не процесс в традиционном смысле. Скорее, это совокупный заполнитель, используемый для отображения системных ресурсов, используемых всеми аппаратными прерываниями, происходящими на вашем ПК.

Хотя аппаратное прерывание звучит грубо, это нормальный обмен данными между вашим оборудованием (и соответствующим программным обеспечением) и вашим процессором. Скажем, вы начали что-то печатать на клавиатуре, например. Вместо того, чтобы иметь целый процесс, посвященный только отслеживанию сигналов с вашей клавиатуры, на вашей материнской плате на самом деле есть немного оборудования, которое выполняет такой мониторинг. Когда он определяет, что ЦП требует внимания другое оборудование, он отправляет ЦП сигнал прерывания. Если это прерывание с высоким приоритетом (как это обычно бывает с пользовательским вводом), ЦП приостанавливает любой процесс, над которым он работает, обрабатывает прерывание, а затем возобновляет свой предыдущий процесс.

Все это происходит молниеносно, и, как правило, постоянно происходит много-много прерываний. Фактически, вы можете увидеть эту самую вещь в действии, если хотите. Запустите Диспетчер задач и прокрутите вниз, пока не увидите в окне «Системные прерывания». Теперь откройте Блокнот и начните печатать. Это не сильно повлияет на настройку «Системное прерывание», но вы должны увидеть, что она увеличится на десятую долю процента или около того. В нашем случае он вырос с базовых 0,1% до 0,3%.

В ходе нормальной работы вы можете увидеть, как загрузка ЦП «Системными прерываниями» кратковременно вырастает до 10%, прежде чем снова стабилизируется почти до нуля.

Это здорово, но почему для этого используется так много процессора?

Если вы видите, что использование ЦП «Системными прерываниями» увеличивается примерно на 20% и — это важная часть — оставайся там постоянно , значит, у вас проблема. Поскольку это характерно для аппаратных прерываний на вашем ПК, постоянно высокая загрузка ЦП обычно означает, что часть оборудования или связанный с ним драйвер работает некорректно. Итак, как решить проблему с оборудованием? Что ж, это сложная часть.

Первым шагом должна стать перезагрузка компьютера. Мы знаем, что вы слышали это миллион раз, но это по-прежнему весомый совет. Перезагрузка компьютера может решить самые странные проблемы и это достаточно простой шаг.

Если перезагрузка компьютера не решает проблему использования ЦП, следующим шагом будет убедиться, что на вашем компьютере установлена ​​последняя версия. Позвольте Центру обновления Windows сделать свое дело, чтобы вы могли быть уверены, что у вас установлены все последние обновления Windows и драйверов — по крайней мере, для драйверов, которыми управляет Windows. Пока вы это делаете, вам нужно будет убедиться, что драйверы, которыми Центр обновления Windows не управляет, также обновлены. Вы можете найти инструкции по выполнению этих двух действий в это руководство .

СВЯЗАННЫЕ С: Почему перезагрузка компьютера решает так много проблем?

Если обновление вашего ПК и драйверов оборудования не помогает, вам нужно погрузиться в процесс и выяснить, какое именно оборудование вызывает проблемы. Диагностика всего вашего оборудования выходит за рамки этой статьи, но у нас есть несколько полезных рекомендаций, которые помогут вам сузить круг вопросов.

Начните с отключения внешних устройств по одному. Мы начинаем с внешних устройств в основном потому, что это проще всего сделать, и вам следует сосредоточиться на внешних дисках и устройствах ввода, таких как клавиатура, мышь, веб-камера и микрофон. Просто отключите их по одному и посмотрите, не исчезнут ли «Системные прерывания». Если да, то вы знаете, на каком устройстве сосредоточиться.

Затем перейдите к своим внутренним устройствам. Очевидно, это становится немного сложнее, так как вы не можете просто отключить их. Но вы можете отключите их в диспетчере устройств . Вы просто должны быть осторожны, чтобы не отключать какие-либо устройства, критически важные для работы вашей системы, например, дисководы или видеоадаптеры. Также не отключайте ничего в категориях Компьютер, Процессоры или Системное устройство. Вместо этого сосредоточьтесь на таких вещах, как сетевые адаптеры, звуковые карты и другие дополнительные карты. Они наиболее вероятные виновники. Просто идите по одному. Отключите устройство и проверьте «Системные прерывания» в диспетчере задач. Если проблема исчезнет, ​​значит, вы определили проблемное устройство. Если этого не произошло, снова включите устройство и переходите к следующему.

Есть несколько других устройств, которые могут вызвать эту проблему, и вы не сможете протестировать их таким образом. Неисправный источник питания (или аккумулятор ноутбука) может вызвать всплеск использования ЦП «системных прерываний», как и отказ жесткого диска. Вы можете протестировать свои жесткие диски с помощью встроенной в Windows Инструмент проверки диска или с хорошей сторонней УМНАЯ. полезность . К сожалению, единственный способ проверить блок питания на наличие этой неисправности — это заменить его.

СВЯЗАННЫЕ С: Как исправить проблемы с жестким диском с помощью Chkdsk в Windows 7, 8 и 10

Если вы все-таки определили устройство, которое вызывает проблемы, следующим шагом будет выяснить, является ли причиной проблемы само устройство или драйвер оборудования. Опять же, это может быть немного сложно понять и потребует некоторых проб и ошибок, но у нас есть некоторые рекомендации.

  • Попробуйте использовать внешние устройства на другом компьютере, если они у вас есть.
  • Если у вас установлены последние версии драйверов и вы думаете, что само устройство в порядке, вы всегда можете попробовать откат к более раннему драйверу .
  • Зайдите в Google или на сайт производителя оборудования и посмотрите, не возникают ли у других подобные проблемы.
  • Рассмотреть возможность обновление вашего BIOS . Если вы не можете сузить круг проблемы, возможно, что аппаратное обеспечение, отвечающее за интерпретацию прерываний, имеет проблемы. Иногда обновление BIOS может решить проблему.

СВЯЗАННЫЕ С: Откат проблемных драйверов устройств в Windows Vista

Могу ли я отключить это?

Нет, отключить «Системные прерывания» нельзя. И для этого нет веских причин. Это жизненно важный компонент для производительности вашего ПК, поскольку он используется для обработки и составления отчетов об аппаратных прерываниях. Windows даже не позволит вам временно завершить задачу.

Может ли этот процесс быть вирусом?

«Системные прерывания» сами по себе являются официальным компонентом Windows. Это почти наверняка не вирус. Фактически, поскольку это не настоящий процесс, «Системные прерывания» даже не имеют связанного с ним исполняемого файла .EXE или .DLL. Это означает, что вредоносное ПО не сможет напрямую захватить его.

Тем не менее, возможно, что вирус вмешивается в конкретный драйвер оборудования, что, в свою очередь, может повлиять на «системные прерывания». Если вы подозреваете какую-либо форму вредоносного ПО, продолжайте сканирование на вирусы, используя ваш предпочтительный антивирусный сканер . Береженого Бог бережет!

Системные прерывания грузят процессор в Windows 10

Иногда при работе с компьютером можно заметить, что быстродействие снизилось, ждать выполнения команды приходится долго, а курсор то и дело превращается во вращающийся кружочек. Если вы войдёте в «Диспетчер задач», чтобы выяснить, что происходит, то увидите в списке процессов «Системные прерывания», которые потребляют немереное количество ресурсов.

Обновление драйверов

Нажмите Win+X и выберите «Диспетчер устройств«. В диспетчере устройств, если у вас есть оборудование с желтым восклицательным знаком, значит нужно обновить для него драйвер. Также, рекомендую обновить драйвера до последних версий видеокарты и процессора, даже, если нет восклицательного знака.

Как определить проблемный драйвер

Итак, нам потребуется небольшая бесплатная программа LatencyMon. Изначально она предназначается для тестирования возможности обработки звука, но хорошо подходит и для выявления сбойных драйверов.

Запускаем ее, нажимаем кнопку «Start», затем переходим в раздел «Drivers» и сортируем графу «DPC count» по убыванию. Полученный список необходимо проанализировать с помощью описания (Description) на принадлежность к какому-либо «железному» устройству компьютера.

Зная эту информацию, теперь можно попробовать в Диспетчере устройств временно отключить такое устройство и посмотреть уже в Диспетчере задач, уменьшилась ли нагрузка. Думаю, суть данного анализа вам стала понятна.

Главное в этом деле не перестараться. Надо понимать, что отключать все подряд нельзя. Например, отключив все контроллеры USB и работая на ноутбуке, вы останетесь без мыши. Также желательно не лезть в разделы «Компьютер, Системные устройства, Процессоры».

А если проблемный элемент выявится, думаю, вы уже поняли, что нужно сделать. Правильно, удалите проблемный драйвер или обновите его. Элементарно!

Отключить звуковые эффекты

Нажмите правой кнопкой мыши по иконке динамика в трее около часов и выберите «Звуки». Выберите динамики и нажмите снизу на кнопку «Свойства». В новом окне перейдите во вкладку «Улучшения» (Enhancemrnts) и установите галочку на отключение всех звуковых эффектов. Также, если у имеется вкладка «Пространственный звук», то перейдите в неё и отключите.

Другие причины высокой нагрузки от системных прерываний в Windows 10, 8.1 и Windows 7

В завершение некоторые менее часто встречающиеся причины, вызывающие описываемую проблему:

Есть еще один способ попробовать выяснить, какое оборудование виновато (но что-то показывает редко):

В отчете в разделе Производительность — Обзор ресурсов вы можете увидеть отдельные компоненты, цвет которых будет красным. Присмотритесь к ним, возможно, стоит выполнить проверку работоспособности этого компонента.

А вдруг и это будет интересно:

Почему бы не подписаться?

Рассылка новых, иногда интересных и полезных, материалов сайта remontka.pro. Никакой рекламы и бесплатная компьютерная помощь подписчикам от автора. Другие способы подписки (ВК, Одноклассники, Телеграм, Facebook, Twitter, Youtube, Яндекс.Дзен)

Дмитрий, здравствуйте. Просто хотел от всего сердца поблагодарить Вас за Ваш сайт! Очень много интересного, полезного и насущного нахожу в нём в последние 2 года. Много удалось исправить, во многом начал разбираться благодаря ежедневным «урокам» от вас (на почту :))

Спасибо что тратите столько времени и сил на образование таких балбесов как я (а может и поумнее меня ;-))

Согласен абсолютно, часто сюда хожу

Почему бы не указать какой уровень нагрузки является критическим?

В начале статьи, в первом абзаце есть информация: десятые доли процента — нормально. Однако, для некоторого оборудования встречаются и единицы процентов. Вообще, больше 5 — уже странно даже для маломощных компьютеров.

у меня иногда больше 70%

У меня ооочень слабый пк, при скачивании чего либо из инета системные прерывания грузят на 20 и больше. Думал что с сетевым драйвером проблемы, но ничего не менялось после его переустановки. Скачиваю программу latencymon, устанавливаю, запускаю, нажимаю плей и… Зависает. Я его выключил удерживая кнопку включения. Проделал так несколько раз и… сейчас винда капитально восстанавливается. Что делать не знаю, наверное оставлю всё как есть.

А если, как только открываешь диспетчер, нагрузка показывает 100 процентов некоторое время, как раз из-за этих прерываний, а потом резко падает, кулер ноута успокаивается, закрываешь диспетчер, опять раскочегаривается. Каких-то проблем в производительности, вроде, не заметно, но кулер сильно шумит

А это постоянно так? Например, если дать ноутбуку включенному постоять часок, ситуация не меняется? Если нет, то проверьте на всякий случай его на вредоносные программы / вирусы, то что вы описываете бывает нормальным кратковременным явлением, но не похоже на нормальную работу системы на постоянной основе.

Да, так постоянно, только открываешь диспетчер, сразу нагрузка падает, как-будто майнер спугнул какой-то) Но ситуация, вроде, поменялась, когда я отключил внешний жесткий диск, заметно меньше шумит и реже.

Это на майнер похоже. Попробуй пройтись через Dr. Web CureIt.

Выяснил что ASPI.sys на 1м месте, что дальше делать не знаю, почитал в инете, пишут что это что угодно может быть, от жесткого на салазках (тоже стоит в приводе) до батарейки. Подскажи с чего и как начать? Ноут Sony Vaio SVE1512W1R. Давно бьюсь с этой проблемой — всё ни как не решу(

ACPY.sys — драйвер, отвечающий за электропитание. На ноутбуках когда он вызывает проблемы это может быть вызвано проблемами с батареей или с зарядным устройством (проверьте кстати, — проявляется ли проблема без батареи и проявляется ли проблема при работе от батареи, но без зарядки, не забывая выполнять перезагрузку или, скорее, выключение — включение в данном случае).

Также, в том что касается ноутов Vaio, многие не ставят на них оригинальные драйверы (потому что они «не ставятся» или по другим причинам) с оф. сайта, а там есть такие важные штуки, как SFEP (который драйвер-пак не поставит) и отдельный фоновый процесс (если не ошибаюсь, ставится в составе Sony Notebook Utilities или Sony Extension Library… какие-то такие названия были), который отвечает за управление батареей (Isbmgr.exe). А без этого набора оборудование на Vaio хоть и работает, но не совсем так, как производителем задумывалось.

Добрый день! Частенько пользуюсь Вашим сайтом для устранения того, чего сам не могу устранить) Вопрос такой, NDIS.SYS на первом месте у меня, в интернете конкретного ничего найти не могу, может Вы что то посоветуете? Заранее благодарю за ответ!

Здравствуйте. Этот файл драйвера относится к сетевой функциональности. Чаще всего причинами нагрузки при его работе являются средства мониторинга сетевой активности в сторонних антивирусах (Касперский, Аваст) и файрволлах, если они работают не вполне правильно. Ну и драйверы сетевых адаптеров стоит установить оригинальные, если сторонних антивирусных продуктов нет.

Добрый день, уже пару дней правый кулер на моём ноутбуке начинает внезапно шуметь. Потом начинает тихо разгоняться и прерываться. Заметил, что системные прерывания грузят процессор. Программа LatencyMon показала высокие DPC: storport.sys stornvme.sys dxgkrnl.sys iocbios2.sys.exe ntoskrnl.exe Стоит ли их отключать?

Здравствуйте. Я совершенно не уверен в своих предположениях, но они таковы: греется NVMe SSD из-за каких-то активных операций с ним. Отключать ничего не нужно. Соответственно, идеи: 1. Не висит ли в фоне торренто-качалок, чистильщиков каких-нибудь и т.п.? Попробовать убрать. Можно и вовсе в диспетчере задач посмотреть на то, что там обменивается данными с диском. Теоретически это может быть распаковка обновлений, но не пару же дней тогда. 2. Если SSD ставили сами, для некоторых «горячих» SSD имеет смысл ставить теплоотводящую подложку или термопрокладку (на некоторых ноутах даже в комплекте бывает).

Решил разобрать ноут и почистить. В итоге просто полно пыли забилось) Спасибо вам за советы!

Ломал голову пару дней, снёс все дрова, установил заново, сделал все шаги по статье — процессы запускались сразу после нажатия на питание. Уже разочаровавшись (перед переустановкой ос) снял заднюю крышку, посмотреть нет ли пыли (её там не было кстати), закрутил обратно, включил — и О! Чудо! Даже не поверил сначала своим ушам)

Спасибо за статью! С уважением

Так сказать, выключил — включил.

Отключение Magic Packet

В Windows 10 есть сетевая функция Magic Packet, которая позволяет выводить компьютер или ноутбук из спящего режима при передачи данных. Magic Packet может быть виновником системных прерываний и нагрузки на ПК.

В диспетчере устройств разверните графу «Сетевые адаптеры» и выберите тот адаптеры, через который осуществляете подключение к интернету (Ethernet и WiFi). Нажмите по нему правой кнопкой мыши и выберите «Свойства». В новом окне перейдите во вкладку «Дополнительно» и найдите в писке параметр Magic Packet и справа выберите значение Отключено. Перезагрузите систему и проверьте системные прерывания.

Почему системные остановки загружают ЦП Виндовс 10

Данный процесс запущен в операционной системе Виндовс по умолчанию. Он активируется при каждом запуске, но в нормальном режиме работы потребление системных ресурсов им не должно превышать пяти процентов. Если остановки воздействуют на ОС сильнее, то это может говорить о наличии той или иной аппаратной поломки персонального компьютера или ноутбука. Скорее всего, один или несколько компонентов ПК вышли из строя и начали сбоить.

Если системные прерывания начинают грузить центральный процессор на 10 и более процентов (иногда доходит даже до ста), то это свидетельствует о том, что произошли какие-то проблемы с оперативной памятью, материнской платой, видеокартой или другими комплектующими системного блока. Операционная система приказывает центральному процессору взять часть нагрузки на себя. Это и отображается в диспетчере задач.

ЦП приходится откладывать свои задачи и браться за чужие и более важные расчеты. Из-за этого потребление ресурсов компьютера возрастает, и он начинает тормозить, лагать и перегреваться.

Обратите внимание! Обычно подобная проблема появляется при запуске программ или игр, которые частично или полностью несовместимы с аппаратными драйверами некоторых комплектующих персонального компьютера.

Убирать и отключать проблемные устройства можно благодаря специальной программе

Отключение USB-контроллеров

Первым делом, если к ноутбуку или ПК подключены флешки, внешние диски, принтер, то отключите всю с USB портов, и проверьте в диспетчере задач, грузит ли процессор системные прерывания. Подождите минуты 2. Если грузит, то заходим обратно в диспетчер устройств и разворачиваем графу «Контроллеры USB«. Отключаем все USB устройства, которые можно отключить, после чего перезагружаем ПК и смотрим, решена ли проблема.

Примечание: В меню может и не быть «Отключить устройство», это сделано, чтобы вы не отключили действующую мышь и клавиатуру, но вы должны подготовиться к этому заранее и придумать альтернативный способ для повторного включения или определить мышь и клавиатуру и не отключать их.

Как снизить расход ресурсов

Единственный способ довести загрузку ЦП указанным процессом до приемлемых значений – найти и устранить вызвавшие ее причины. Таковыми могут быть несовместимость аппаратного обеспечения, неправильная работа приложений, устаревших драйверов и ряда программных модулей самой Windows, ошибки оперативной памяти, винчестера и процессора. Источником проблемы может стать и устаревшая версия BIOS, но это бывает редко. Так как же убрать системные прерывания в Windows 10, каковы будут практические рекомендации?

Выявление проблемных драйверов

Приступая к диагностике, первым делом желательно исключить проблемы с драйверами. Для этих целей мы предлагаем воспользоваться бесплатной утилитой DPC Latency Checker. Закрыв все сторонние программы, запустите инструмент и взгляните на отображаемую диаграмму – высокие красные столбцы будут указывать на потенциальные проблемы в работе драйверов устройств. К сожалению, утилита не показывает какой именно драйвер сбоит, определять это вам придется вручную методом исключения.

Для этого, не завершая работу утилиты, откройте Диспетчер задач и Диспетчер устройств и начинайте последовательно отключать и включать в последнем устройства. Одновременно проверяйте, не улучшились ли показания DPC Latency Checker, и не пошел ли на убыль процент загрузки прерываниями в Диспетчере задач. Выявив таким образом проблемное устройство, отключите его (если не используется) или переустановите/обновите его драйвер.

Будьте осторожными при отключении контроллеров диска, дисплея, мыши и клавиатуры, дабы не потерять внезапно управление над ПК. Если устройство относится к периферии, лучше отключите его физически.

Исключение влияния визуальных и звуковых эффектов

Замечено, что повышенную активность процесса «Системные прерывания» в Windows нередко вызывают визуальные и аудио эффекты. Попробуйте их отключить. Откройте командой systempropertiesperformance параметры быстродействия, отключите часть визуальных эффектов и понаблюдайте за поведением системы. Как вариант, в настройках параметров можно выбрать опцию «Обеспечить наилучшее быстродействие».

Также пробуем отключить звуковые эффекты. Для этого кликаем ПКМ по иконке динамика в трее, выбираем «Устройства воспроизведения», заходим в свойства динамиков, переключаемся на вкладку «Улучшения» и снимаем галочки со всех настроек. Далее сохраняем настройки и проверяем уровень загрузки процессора системными прерываниями.

Проверка диска на предмет ошибок

В некоторых случаях неполадки бывают связаны с ошибками файловой системы и наличием битых секторов на винчестере. Для выявления первых запустите от имени администратора командную строку и выполните в ней команду chkdsk сначала для системного раздела, а затем и для раздела пользовательского. Если на диске будут обнаружены ошибки, необходимо будет выполнить ту же команду, но с уже параметрами /F /R. Для обнаружения на диске битых секторов воспользуйтесь CrystalDiskInfo или аналогичной утилитой, поддерживающий анализ S.M.A.R.T.

Дополнительные рекомендуемые действия

Как уже было сказано, отключить системные прерывания Windows 10 как процесс нельзя, но можно привести его в норму, устранив неполадки в работе программ и оборудования. Если приведенные выше способы не дали должного результата, рекомендуем выполнить следующие действия:

  • Запустите стандартный тест оперативной памяти;
  • Проверьте целостность системных файлов;
  • Просканируйте компьютер антивирусными утилитами;
  • Удалите лишние программы из автозагрузки;
  • Запустите встроенное средство устранения неполадок для оборудования и устройств;
  • Убедитесь в исправности периферии;
  • Замените аккумулятор, если тот выработал свой потенциал;
  • Обновите драйвера чипсета и материнской платы;
  • Обновите BIOS.

Заключение

Итак, выше мы ответили на вопрос, что такое системные прерывания в Диспетчере задач Windows 10 и как бороться с этим явлением. В большинстве случаев устранить повышенную нагрузку на процессор данным виртуальным процессом удается путем отключения проблемных устройств либо установкой для них подходящих драйверов.

  • 4поделились
  • 0Facebook
  • 4Twitter
  • 0VKontakte
  • 0Odnoklassniki

Отключение устройств

Отключим по прядку устройства, которые могут быть наиболее вероятными виновниками нагрузи на процессор системными прерываниями. Не рекомендую проделывать данный способ, если слабо разбираетесь. В диспетчере устройств отключайте не важные для работы ПК устройства и смотрите каждый раз в диспетчер задач нагрузку на ЦП. Наиболее явные виновники:

  • Сетевые адаптеры
  • Модемы
  • Звуковые устройства
  • Очереди печати
  • Любые дополнительные карты как ТВ-тюнер, адаптеры ISDN или DSL.

Важно: Не отключайте важные системное оборудование, которое нужно для стабильной работы Windows 10.

  • компьютер
  • процессоры
  • системные устройства
  • контроллеры IDE
  • мониторы
  • контроллеры запоминающих устройств
  • дисковые устройства

Включите все обратно, если вы не смогли выявить виновника и следуем ниже способу.

Проверка оборудования

Просто отключить «Системные прерывания» в окне «Диспетчера задач» нельзя, так как это может привести к сбою в системе, но никак не к решению проблемы. Исправлять ситуацию необходимо иным образом — проверкой аппаратной части ПК, с которой, как правило, и связана большая нагрузка от процесса.

Программы для проверки прерываний

Убедиться в том, что причиной является некорректно работающее оборудование (звуковая карта, «оперативка», видеокарта и т. д.), помогут специальные утилиты.

LatencyMon: эффективный инструмент для диагностики устройств

Утилита Latecy Mon анализирует работу установленных драйверов оборудования ПК и определяет драйверы и процессы, которые работают неправильно, заставляя процессор выделять больше ресурсов для выполнения тех или иных задач. Данная программа эффективна для устранения проблем со звуком: снижению его качества или выпадению. После сканирования утилита предоставляет детальный отчёт.


LatencyMon эффективно сканирует процессы и драйверы для определения неполадок

Загрузить программу можно из официального источника компании-разработчика Resplendence Software Projects. Утилита подходит для версий Windows от «семёрки» и выше. Файл установщика весит не более 2,4 МБ. Минус утилиты в том, что её интерфейс на английском языке. Пользоваться ей можно бесплатно.

DPC Latency Checker: бесплатное приложение, не требующее установки

Утилита DPC Latency Checker позволяет обнаружить максимальную задержку DPC в системе Windows конкретного пользователя. Приложение помогает определить текущие возможности вашего компьютера: сканируется аудиопоток, видеопоток и последовательность измеряющихся данных.


В окне DPC Latency Checker вы можете убедиться, что драйвер одного или нескольких устройств работает некорректно

Если есть какие-либо сбои в работе ПК, рекомендуется использовать это приложение в качестве средства для диагностики. Его разработчик, компания Thesycon, позаботилась о том, чтобы клиентам Windows было удобно им пользоваться: инструмент не требует установки. Достаточно просто скачать файл утилиты и запустить. После этого программа тут же запустит сканирование.

Загрузить утилиту можно с официального сайта. Файл весит около 1 МБ. У программы бесплатная лицензия, то есть использование оплачивать не нужно. Утилита подходит для работы во всех версиях Windows, включая XP и Vista.

Выявить задержки DPC

Постараемся выявить виновника при помощи программы LatencyMon. Переходи на сайт и скачиваем утилиту https://www.resplendence.com/downloads

Далее запускаем программу и жмем Play. Переходим во вкладку Drivers и ждем, чтобы собралось больше данных с количеством задержек. Далее нужно отсортировать DPS count, нажмите по этому слову. Драйверы с большим количеством DPC, потенциально могут вызвать большое количество прерываний. По процессу можно найти в Google, к какому драйверу он относиться, или пишите в комменты я подскажу.

Вывод:

Помните, что системные прерывания могут грузить процессор в Windows 10 не только из-за плохих драйверов или программного сбоя. В ноутбуках эта проблема может быть из-за батареи или плохого зарядного устройства. Также, это может быть плохое оборудование как оперативная память, которая нуждается в замене.

Смотрите еще:

  • Audiodg.exe Изоляция графов аудиоустройств — Грузит процессор
  • Windows Modules Installer Worker (Tiworker.exe): Грузит ЦП и Диск
  • Antimalware Service Executable (MsMpEng) — Грузит Систему
  • Быстродействие системы (System Idle Process) грузит процессор
  • Почему Ntoskrnl.exe System грузит ЦП и Память в Windows 10

Загрузка комментариев

Что за процесс «Системные прерывания»

Процесс под названием «Системные прерывания» сам по себе ничего не делает. Он только отражает возникшие проблемы: системе не хватает мощности, необходимой для работы одной из программ, вот она и берет много ресурсов из ЦП, чтобы компенсировать дефицит. В этом случае все другие процессы откладываются, и система концентрируется только на проблемной программе. Понятно, что такое положение вещей мешает нормальной работе, поэтому любому пользователю хочется поскорее избавиться от «Системных прерываний». Однако, если просто воспользоваться опцией «Снять задачу», то ничего не поменяется – ресурсы не высвободятся, и процесс вскоре вновь отобразится в общем списке.

Устранение проблемы с быстродействием с помощью прикладных программ

Рассмотрим некоторые прикладные программы и способы решения проблем с быстродействием и зависанием. Примером может быть проблема искажения звука во время одновременного прослушивания аудиофайлов и работе за компьютером. Это может быть спровоцировано как перегрузкой оперативной памяти, некорректным драйвером аудиоустройства или же перегрузкой процессора. В помощь пользователю компьютера применяется программа Latency Mon. Скачать ее можно ниже:

Эта утилита помогает анализировать уже запущенные процессы и выполнять мониторинг установленных в системе драйверов.


Для обнаружения неполадок в работе устройств начинать надо с диагностики неполадок драйверов. А для этого есть другая программа – DPC Latency Checker.

После запуска этой программы нужно выполнить следующие действия:

  • Закрыть все открытые программы, предварительно сохранив итоги работы в них.
  • Запустить обсуждаемую программу. Кстати говоря, процесс установки для нее не требуется. В окне откроется диаграмма. И уже на ней можно увидеть с каким драйвером возникла проблема.


Все низкоуровневые процессы обрабатываются в Биосе, то есть в наборе микропрограмм, которые реализуют работу с аппаратной частью компьютера и с подключенными модулями. Используется эта программная среда для работы с аппаратной частью ввода-вывода, включаемой в стандартный аппаратный интерфейс.
Для того чтобы настроить работу процессора таким образом, нужно знать таблицу внутренних и аппаратных проблем и еще ряд параметров, имеющих свое отражение в Bios.


Как видим, обсуждаемая проблема в операционных системах Windows встречается достаточно часто. Но при умелом и умном подходе к решению ее можно попытаться привести свой компьютер к должному уровню быстродействия.

Многие пользователи сталкиваются с аномальной нагрузкой на центральный процессор от «Системных прерываний». Что это за процесс и для чего его придумали разработчики Windows? Как исправить ситуацию с нагрузкой? Рассмотрим сегодня действенные методы решения.

Системные прерывания — что это за процесс Windows 10?

Процесс Системные прерывания в не имеет исполняемого файла, носит информативный характер, показывая уровень загрузки процессора системными прерываниями, чем больше процент, тем серьезнее проблемы. Обычное значение — не выше 5%.

РЕКЛАМА

Важно понимать: после запуска программы она может использовать аппаратные устройства ПК, такие как материнка, жесткий диск (или SSD), оперативка, графический адаптер и другие устройства. Когда устройство работает нестабильно или установлены некорректные/устаревшие драйвера — процессор выделяет дополнительные ресурсы для выполнения текущей задачи. Возможно именно поэтому процесс называется Системные прерывания, потому что процессор прерывается на задачи, которые в сумме не должны превышать 5%:

РЕКЛАМА

Другие причины нагрузки:

  1. Плохая совместимость подключенного оборудования к компьютеру (может касаться даже USB-устройств, например мышка/клавиатура).
  2. Устаревшая версия BIOS.
  3. Некорректно установленные приложения, отсутствие некоторых системных компонентов или установлены устаревшие версии драйвера.
  4. Аппаратные проблемы жесткого диска HDD (или твердотельного SSD).
  5. Проблемные видео/аудио драйвера.

Приложения проверки прерываний. Утилита LatencyMon позволит определить проблемные драйвера/процессы, после проверки программа предоставит детальный отчет.

РЕКЛАМА

Программа бесплатная, скачать можно с оф веб-сайта:

https://www.resplendence.com/latencymon

Работает в операционках OS Windows 7 и выше. К сожалению язык интерфейса — английский, зато бесплатная.

Утилита DPC Latency Checker позволяет выявить максимальную задержку DPC, проверяя аудио/видео данные. Не требует инсталляции.

Надеюсь данная информация оказалась полезной. Удачи.

На главную! 27.02.2021

Системные прерывания» грузят процессор Windows 10

Иногда при работе с компьютером можно заметить, что быстродействие снизилось, ждать выполнения команды приходится долго, а курсор то и дело превращается во вращающийся кружочек. Если вы войдёте в «Диспетчер задач», чтобы выяснить, что происходит, то увидите в списке процессов «Системные прерывания», которые потребляют немереное количество ресурсов.

Устранение проблемы загрузки процессора системными прерываниями.

Обновление драйверов

Нажмите Win+X и выберите «Диспетчер устройств«. В диспетчере устройств, если у вас есть оборудование с желтым восклицательным знаком, значит нужно обновить для него драйвер. Также, рекомендую обновить драйвера до последних версий видеокарты и процессора, даже, если нет восклицательного знака.

ИСКЛЮЧАЕМ НЕИСПРАВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Тоже может послужить причиной того, что системные прерывания нагружают процессор донельзя. Приступайте к проверке, если предыдущий поиск битых драйверов успеха не принёс. А поможет вам в поиске проблем с “железом” сама Windows и встроенные утилиты самодиагностики. О них я писал уже в статье Тестирование компьютера: встроенные утилиты. Пробегите глазами, информация окажется полезной, не сомневайтесь. Знайте – отошедшие от разъёма шлейфа также могут быть виновниками злоключений. Я лично сталкивался с проблемами и перегрева процессора, и “забывчивости” про-апгрейдить BIOS для новенькой Windows 10 (об этом ниже) – везде итогом были заметные системные прерывания.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если системные прерывания одолели ваш ноутбук, вам придётся убедиться, что у вас нет проблем с умирающим аккумулятором. Прочтите статью, как проверить батарею ноутбука собственными силами.

Отключить звуковые эффекты

Нажмите правой кнопкой мыши по иконке динамика в трее около часов и выберите «Звуки». Выберите динамики и нажмите снизу на кнопку «Свойства». В новом окне перейдите во вкладку «Улучшения» (Enhancemrnts) и установите галочку на отключение всех звуковых эффектов. Также, если у имеется вкладка «Пространственный звук», то перейдите в неё и отключите.

Основные причины системных прерываний и повышенной нагрузки на процессор

Причина ошибки, из-за которой CPU вынужден выполнять больше работы, обычно связана с неполадками оборудования или отсутствием/устареванием драйверов. Но могут быть и другие факторы:

  • несовместимость внешних устройств и компьютера;
  • использование устаревшей версии BIOS;
  • проблемы при установке программ;
  • ошибки в работе диска;
  • включение визуальных и звуковых эффектов на очень слабых компьютерах;
  • неполадки в центральном процессоре.

Отключение Magic Packet

В Windows 10 есть сетевая функция Magic Packet, которая позволяет выводить компьютер или ноутбук из спящего режима при передачи данных. Magic Packet может быть виновником системных прерываний и нагрузки на ПК.

В диспетчере устройств разверните графу «Сетевые адаптеры» и выберите тот адаптеры, через который осуществляете подключение к интернету (Ethernet и WiFi). Нажмите по нему правой кнопкой мыши и выберите «Свойства». В новом окне перейдите во вкладку «Дополнительно» и найдите в писке параметр Magic Packet и справа выберите значение Отключено. Перезагрузите систему и проверьте системные прерывания.

Отключение быстрого запуска

Быстрый запуск Windows 10 (или быстрая загрузка) работает аналогично гибридным спящим режимам предыдущих версий ОС. Он работает по принципу гибернации. При выключении Windows отправляет состояние ядра и загруженные драйвера в файл гибернации, а при включении компьютера снова загружает его в память, чем ускоряет запуск системы. Но если возрос процент нагрузки на процессор, вызываемый системными прерываниями, то попробуйте отключить функцию быстрой загрузки.

Введите в строке системного поиска «Панель управления», кликните на найденный результат.

Перейдите в раздел «Электропитание», в левом боковом меню выберите «Действие кнопки питания».

Откройте доступ к редактированию параметров нажатием на ссылку «Изменение параметров, которые сейчас недоступны».

Снимите флажок с функции быстрого запуска. Сохраните изменения, и закройте окно. Возможно потребуется перезагрузка ПК, чтобы проверить, насколько указанный процесс грузит ресурсы системы.

Отключение USB-контроллеров

Первым делом, если к ноутбуку или ПК подключены флешки, внешние диски, принтер, то отключите всю с USB портов, и проверьте в диспетчере задач, грузит ли процессор системные прерывания. Подождите минуты 2. Если грузит, то заходим обратно в диспетчер устройств и разворачиваем графу «Контроллеры USB«. Отключаем все USB устройства, которые можно отключить, после чего перезагружаем ПК и смотрим, решена ли проблема.

Примечание: В меню может и не быть «Отключить устройство», это сделано, чтобы вы не отключили действующую мышь и клавиатуру, но вы должны подготовиться к этому заранее и придумать альтернативный способ для повторного включения или определить мышь и клавиатуру и не отключать их.

Что делать, если системные прерывания грузят процессор

Чаще всего, когда в диспетчере задач появляется неестественно высокая нагрузка на процессор, причиной является что-то из:

  • Неправильно работающее оборудование компьютера
  • Неправильная работа драйверов устройств

Почти всегда причины сводятся именно к этим пунктам, хотя взаимосвязь проблемы с устройствами компьютера или драйверами не всегда очевидна.

Прежде чем приступать к поиску конкретной причины, рекомендую, если это возможно, вспомнить, что выполнялось в Windows непосредственно перед появлением проблемы:

  • Например, если обновлялись драйверы, можно попробовать откатить их.
  • Если было установлено какое-то новое оборудование — убедиться в правильности подключения и работоспособности устройства.
  • Также, если ещё вчера проблемы не было, а с аппаратными изменениями связать проблему не получается, можно попробовать использовать точки восстановления Windows.

Поиск драйверов, вызывающих нагрузку от «Системные прерывания»

Как уже было отмечено, чаще всего дело в драйверах или устройствах. Можно попробовать обнаружить, какое из устройств вызывает проблему. Например, в этом может помочь бесплатная для бесплатного использования программа LatencyMon.

  1. Скачайте и установите LatencyMon с официального сайта разработчика https://www.resplendence.com/downloads и запустите программу.
  2. В меню программы нажмите кнопку «Play», перейдите на вкладку «Drivers» и отсортируйте список по колонке «DPC count».

  3. Обратите внимание на то, какой драйвер имеет наибольшие значения DPC Count, если это драйвер какого-то внутреннего или внешнего устройства, с большой вероятностью, причина именно в работе этого драйвера или самого устройства (на скриншоте — вид на «здоровой» системе, т.е. более высокие количества DPC для приведенных на скриншоте модулей — норма).
  4. В диспетчере устройств попробуйте отключить устройства, драйверы которых вызывают наибольшую нагрузку согласно LatencyMon, а затем проверить, была ли решена проблема. Важно: не отключайте системные устройства, а также находящиеся в разделах «Процессоры» и «Компьютер». Также не стоит отключать видеоадаптер и устройства ввода.

  5. Если отключение устройства вернуло нагрузку, вызываемую системными прерываниями в норму, удостоверьтесь в работоспособности устройства, попробуйте обновить или откатить драйвер, в идеале — с официального сайта производителя оборудования.

Обычно причина кроется в драйверах сетевых и Wi-Fi адаптеров, звуковых карт, других карт обработки видео или аудио-сигнала.

Проблемы с работой USB устройств и контроллеров

Также частой причиной высокой нагрузки на процессор со стороны системных прерываний является неправильная работа или неисправность внешних устройств, подключенных по USB, самих разъемов или повреждение кабелей. В этом случае в LatencyMon вы навряд ли увидите что-то необычное.

При подозрениях на то, что причина в этом, можно было бы рекомендовать поочередно отключать все USB-контроллеры в диспетчере устройств, пока в диспетчере задач не упадет нагрузка, но, если вы начинающий пользователь, есть вероятность, что вы столкнетесь с тем, что у вас перестанут работать клавиатура и мышь, а что делать дальше будет не ясно.

Поэтому могу рекомендовать более простой метод: откройте диспетчер задач, так чтобы было видно «Системные прерывания» и поочередно отключайте все без исключения USB устройства (включая клавиатуру, мышь, принтеры): если вы увидите, что при отключении очередного устройства нагрузка упала, то ищите проблему в этом устройстве, его подключении или том USB-разъеме, который для него использовался.

Отключение устройств

Отключим по прядку устройства, которые могут быть наиболее вероятными виновниками нагрузи на процессор системными прерываниями. Не рекомендую проделывать данный способ, если слабо разбираетесь. В диспетчере устройств отключайте не важные для работы ПК устройства и смотрите каждый раз в диспетчер задач нагрузку на ЦП. Наиболее явные виновники:

  • Сетевые адаптеры
  • Модемы
  • Звуковые устройства
  • Очереди печати
  • Любые дополнительные карты как ТВ-тюнер, адаптеры ISDN или DSL.

Важно: Не отключайте важные системное оборудование, которое нужно для стабильной работы Windows 10.

  • компьютер
  • процессоры
  • системные устройства
  • контроллеры IDE
  • мониторы
  • контроллеры запоминающих устройств
  • дисковые устройства

Включите все обратно, если вы не смогли выявить виновника и следуем ниже способу.

Суть проблемы

На днях я столкнулся с доселе неведомым мне явлением. Запустив удаление «мусора» с помощью утилиты Wise Care 365, я заметил, как ПК начал жутко тормозить. Браузер вообще завис, сетевые подключения перестали работать, я нажал на клавиатуре сочетание Ctrl + Shift + Esc , чтобы запустить диспетчер процессов, но даже он открывался около минуты. В итоге я заметил элемент с названием «Системные прерывания», который и создавал нагрузку на ЦП почти 70%.

К сожалению, скриншот с проблемой сделать я не успел, поскольку через несколько минут ситуация нормализировалась. Но вот, как это выглядит:

Конечно же, я захотел просмотреть расположение файла, провоцирующего запуск «прожорливого» процесса, но после клика правой кнопкой мыши в меню действий нужный пункт оказался неактивен. То есть, данное явление не связано с конкретным объектом файловой системы.

Как выяснилось позже (после изучения дополнительной информации на форумах), «Системные прерывания» являются таким себе показателем, сигнализирующем о неполадках компьютерных компонентов («железа»).

Если значение нагрузки не превышает 5-7%, то нет повода для беспокойства. Такие показатели являются нормальными. Но в случае, когда загруженность куда большая, значит присутствует аппаратная проблема.

Суть следующая:

Когда мы запускаем какие-либо приложения на ноутбуке, они обращаются к различным модулям ПК – жесткому диску, чипсету, процессору, ОЗУ, видеокарте и т.д. Когда для указанного оборудования управляющий драйвер не актуален (его версия сильно устарела), то могут возникать ошибки. Или же подобное возможно при наличие физических повреждений оборудования.

Таким образом, дефектные устройства не могут полноценно выполнять свою работу, сигнал об этом обрабатывается контроллером прерываний, который направляет процессору запрос, чтобы тот взял на себя «часть обязанностей», с которыми не справляется «железо». В итоге, процессор получает дополнительную нагрузку, что отображается в диспетчере задач.

Выявить задержки DPC

Постараемся выявить виновника при помощи программы LatencyMon. Переходи на сайт и скачиваем утилиту https://www.resplendence.com/downloads

Далее запускаем программу и жмем Play. Переходим во вкладку Drivers и ждем, чтобы собралось больше данных с количеством задержек. Далее нужно отсортировать DPS count, нажмите по этому слову. Драйверы с большим количеством DPC, потенциально могут вызвать большое количество прерываний. По процессу можно найти в Google, к какому драйверу он относиться, или пишите в комменты я подскажу.

Вывод:

Помните, что системные прерывания могут грузить процессор в Windows 10 не только из-за плохих драйверов или программного сбоя. В ноутбуках эта проблема может быть из-за батареи или плохого зарядного устройства. Также, это может быть плохое оборудование как оперативная память, которая нуждается в замене.

Смотрите еще:

  • Audiodg.exe Изоляция графов аудиоустройств — Грузит процессор
  • Windows Modules Installer Worker (Tiworker.exe): Грузит ЦП и Диск
  • Antimalware Service Executable (MsMpEng) — Грузит Систему
  • Быстродействие системы (System Idle Process) грузит процессор
  • Почему Ntoskrnl.exe System грузит ЦП и Память в Windows 10

comments powered by HyperComments

Системные прерывания — как устранить

Какие-либо действия со стороны пользователя в таких случаях для включения прерывания не требуются, так как эта системная задача включена в реестр операционной системы Windows и начинает свое действие автоматически. Такой процесс в программной среде называется виртуальными прерываниями. А вот эта же системная функция, но в отношении установленных драйверов оборудования также снижает быстродействие системы. Но она является уже программной. Ее контролирует системный контроллер прерываний и непосредственно его драйвер.

Пользователи персональными компьютерами часто задают вопрос о том, как убрать прерывания от системного таймера SysTick. Этого сделать нельзя, так как SysTick относится к таймеру микроконтроллера, код его функционирования прописан в системном реестре Windows, и остановить его невозможно. Можно только изменить частоту срабатывания.

На скриншоте можно увидеть описание регистров обсуждаемого модуля.


Становится понятно, что без обладания профессиональными знаниями к этому вопросу лучше не приступать во избежание серьезной поломки компьютера.

Проверка оборудования

Просто отключить «Системные прерывания» в окне «Диспетчера задач» нельзя, так как это может привести к сбою в системе, но никак не к решению проблемы. Исправлять ситуацию необходимо иным образом — проверкой аппаратной части ПК, с которой, как правило, и связана большая нагрузка от процесса.

Программы для проверки прерываний

Убедиться в том, что причиной является некорректно работающее оборудование (звуковая карта, «оперативка», видеокарта и т. д.), помогут специальные утилиты.

LatencyMon: эффективный инструмент для диагностики устройств

Утилита Latecy Mon анализирует работу установленных драйверов оборудования ПК и определяет драйверы и процессы, которые работают неправильно, заставляя процессор выделять больше ресурсов для выполнения тех или иных задач. Данная программа эффективна для устранения проблем со звуком: снижению его качества или выпадению. После сканирования утилита предоставляет детальный отчёт.

LatencyMon эффективно сканирует процессы и драйверы для определения неполадок

Загрузить программу можно из официального источника компании-разработчика Resplendence Software Projects. Утилита подходит для версий Windows от «семёрки» и выше. Файл установщика весит не более 2,4 МБ. Минус утилиты в том, что её интерфейс на английском языке. Пользоваться ей можно бесплатно.

DPC Latency Checker: бесплатное приложение, не требующее установки

Утилита DPC Latency Checker позволяет обнаружить максимальную задержку DPC в системе Windows конкретного пользователя. Приложение помогает определить текущие возможности вашего компьютера: сканируется аудиопоток, видеопоток и последовательность измеряющихся данных.

В окне DPC Latency Checker вы можете убедиться, что драйвер одного или нескольких устройств работает некорректно

Если есть какие-либо сбои в работе ПК, рекомендуется использовать это приложение в качестве средства для диагностики. Его разработчик, компания Thesycon, позаботилась о том, чтобы клиентам Windows было удобно им пользоваться: инструмент не требует установки. Достаточно просто скачать файл утилиты и запустить. После этого программа тут же запустит сканирование.

  • Браузер грузит процессор на 100 процентов, что делать?

Загрузить утилиту можно с официального сайта. Файл весит около 1 МБ. У программы бесплатная лицензия, то есть использование оплачивать не нужно. Утилита подходит для работы во всех версиях Windows, включая XP и Vista.

ВСЁ ПРОИЗОШЛО КАК-ТО ВДРУГ, ПОСЛЕ ПЕРЕЗАГРУЗКИ

Был один момент, когда ну никак не удавалось вычленить причину тормозов. Помог случай: пользователь “хапнул” вирус, который совершенно уничтожил DirectX, причём действовал крайне избирательно, убивая именно системные файлы Windows, оставляя DirectX игровые dll-ки. Пришлось ремонтировать систему обновлением, и – о чудо! – вместе с дрянью пропали и системные прерывания. Я не пожалел немного времени, но результат оказался неожиданный. Виновниками оказались не вирусы и не драйверы, а пакеты обновлений. Вот их имена:

  • KB3199986
  • KB4013418
  • KB3211320

Я настаиваю, что именно ПОСЛЕ УСТАНОВКИ ИМЕННО ЭТИХ ОБНОВЛЕНИЙ конкретный пользователь начинал мучиться от перегрузки системными прерываниями. Как-то так… вам информация к размышлению.

как отключить и исправить проблему

Распространенной проблемой операционной системы Windows любой редакции является загрузка ресурсов компьютера «внутренними» процессами. Одним из таких процессов является системное прерывание, которое может серьезно нагружать ресурсы компьютера, что будет отображаться в «Диспетчере задач». Наиболее часто приходится сталкиваться с ситуацией, когда системное прерывание грузит процессор, из-за чего компьютер серьезно теряет в производительности. В рамках данной статьи мы рассмотрим, почему это происходит, а также можно ли отключить системные прерывания в Windows.

Системные прерывания: что это за процесс

Процесс «Системные прерывания» по умолчанию в операционной системе Windows запущен постоянно, но при обычной работе он не должен нагружать компоненты системы более чем на 5%. Если данный процесс более серьезно воздействует на ресурсы компьютера, это говорит о наличии аппаратной проблемы, а именно о нарушении в работе одного из компонентов компьютера.

Когда «Системные прерывания» грузят процессор, это может сигнализировать о неполадках в работе видеокарты, материнской платы, оперативной памяти или другого элемента системного блока. Центральный процессор старается дополнить недостающую мощность, возникшую из-за неправильной работы компонента, при помощи собственных ресурсов, о чем свидетельствует процесс «Системные прерывания». Чаще всего проблема неправильной работы компонентов компьютера связана с полной или частичной несовместимостью запущенной программы (или игры) с драйверами компонентов компьютера.

Как отключить системные прерывания

Как было отмечено выше, системные прерывания являются не более чем указателем, что со стороны Windows идет дополнительное обращение к ресурсам центрального процессора. Отключить системные прерывания, чтобы повысить производительность компьютера, не получится, и нужно искать проблему в работе компонентов PC. Для этого удобно использовать приложение DPC Latency Checker, которое можно загрузить бесплатно в интернете с сайта разработчиков. Программа позволяет определить неисправные компоненты компьютера.

Чтобы провести диагностику системы приложением DPC Latency Checker, запустите его и подождите. Некоторое время уйдет на проверку компьютера, после чего пользователь увидит на графике, если имеются проблемы в работе компонентов системы. Также приложение укажет на возможные ошибки и посоветует их поискать, отключая устройства.

Для этого перейдите в «Диспетчер устройств», нажав правой кнопкой мыши на «Пуск» и выбрав соответствующий пункт, и начните по одному отключать устройства. После каждого отключения проверяйте в «Диспетчере задач» и приложении DPC Latency Checker, устранена ли проблемы с загрузкой процессора системными прерываниями. Если проблема сохранилась, включайте устройство обратно и переходите к следующему.

Важно: В процессе отключения компонентов в «Диспетчере устройств», не отключайте «Компьютер», «Процессор» и «Системные устройства», иначе это приведет к экстренной перезагрузке компьютера.

Когда будет найдено устройство, при отключении которого нагрузка на процессор снизится до нормального состояния, обновите драйвера для этого компонента с официального сайта разработчиков.

Обратите внимание: Если были предприняты попытки отключить все компоненты системы, но процесс «Системные прерывания» продолжает нагружать систему, попробуйте обновить драйвера для процессора.

В ситуации, когда советы, приведенные выше, не помогают справиться с проблемой загрузки процессора системными прерываниями, можно опробовать еще следующие способы исправления ситуации:

  • Отключение звуковых эффектов. Для этого нажмите правой кнопкой мыши на «Пуск» и выберите пункт «Панель управления». Далее выберите режим отображения «Крупные значки» и перейдите в раздел «Звук». В свойствах динамика отключите все звуковые эффекты и проверьте, сохраняется ли проблема;
  • Убедитесь в нормальной емкости батареи, если проблема возникает на ноутбуке. Если текущая емкость аккумулятора сильно отличается от номинальной, это может вызывать проблему с загрузкой процессора системными прерываниями. В такой ситуации проблема решится только заменой батареи;
  • Обновите BIOS. Не исключено, что BIOS не совместим с некоторыми компонентами компьютера или версией операционной системы.

Стоит отметить, что отключать системные прерывания через «Диспетчер задач» не следует, это приведет к сбою системы, но не решит проблему.

Загрузка…

Иллюстрированный самоучитель по теории операционных систем › Компьютер и внешние события › Прерывания [страница — 139] | Самоучители по программированию

Прерывания

При завершении процедуры обработки вызывается команда RTI (ReTurn from Interrupt– возврат из прерывания). Эта команда выталкивает из стека адрес прерванной команды и старое слово состояния, тем самым и продолжая исполнение прерванной программы, и восстанавливая приоритет процессора. [Кичев/Некрасов 1988].

Для сравнения: в процессорах семейства 180×86 вектор прерывания содержит только адрес программы-обработчика, а приоритет процессора задается не словом состояния процессора, а регистром внешнего устройства– контроллера прерываний. Контроллер прерываний обычно устанавливает приоритет, равным приоритету прерывания, обрабатываемого в данный момент. Чтобы повысить или понизить этот уровень, обработчик прерывания должен программировать контроллер. Перед завершением обработчика необходимо вернуть контроллер прерываний в исходное состояние, выполнив над ним серию магических команд – эпилог прерывания.

Обработка прерываний в системах с виртуальной памятью несколько усложняется: ведь кроме адреса обработчика нам надо еще задать адресное пространство, в котором этот адрес определен. В моделях PDP-11, имеющих диспетчер памяти, эта проблема решается просто: для процессора в каждый момент времени заданы два адресных пространства: пользовательское и системное.

Все прерывания обрабатываются в системном адресном пространстве. Для реализации этого процессор имеет два набора регистров диспетчера памяти. Их наличие, с одной стороны, снимает с обработчика прерывания обязанность переключать адресные пространства, а с другой позволяет ядру при обработке системных вызовов обращаться к сегменту данных пользовательского процесса.

В защищенном режиме процессоров 180×86 использован более гибкий механизм установки адресного пространства для обработчика. По существу, с каждым обработчиком может быть ассоциировано свое виртуальное адресное пространство. О способе, которым это достигается, лучше прочитать в литературе по соответствующим процессорам, например [Паппас/Марри 1993].

Прерывания лишены недостатков, которые мы указали и выше для обработки событий при помощи опроса: ожидая события, процессор может заниматься какой-либо другой полезной работой, а когда событие произойдет, он приступит к обработке, не дожидаясь полного завершения этой работы.

Однако этот механизм имеет и собственные недостатки. В частности, обработка прерывания сопряжена с гораздо большими накладными расходами чем проверка флага и условный переход в режиме ожидания. У оптимизированных для обработки событий микроконтроллеров разница невелика или даже может быть в пользу механизма прерываний: приведенный в примере 6.1 цикл опроса занимает 5 циклов процессора, а обработчик прерывания у PIC вызывается в течение 3-4 циклов ([www.microchip.com PICMicro] утверждает, что средняя задержка прерывания составляет 3.75 цикла). Таким образом, среднее время реакции на событие в режиме опроса составляет 2.5 цикла (по среднему времени опрос в выигрыше), а максимальное – 5 циклов (в данном случае преимущество на стороне прерываний).

Однако у процессоров общего назначения, которые при обработке прерывания вынуждены сохранять несколько регистров и осуществлять относительно сложный диалог с вызвавшим прерывание устройством, задержка между установкой сигнала прерывания и исполнением первой команды его обработчика – этот интервал и называется задержкой прерывания (interrupt latency) – составляет десятки тактов.

Современные суперскалярные процессоры при обработке прерываний вынуждены сбрасывать очередь предварительной выборки команд и, по крайней мере, часть кэшей команд и данных, поэтому у них накладные расходы еще больше. Задержка прерывания у современных реализаций архитектуры х86 лишь ненамного лучше, чем у 80386 хотя по скорости исполнения последовательных программ современные процессоры превосходят 80386 на несколько порядков. Поэтому младшие модели процессоров с архитектурой х86, 8086 и даже 8085, хотя и не находят применения в персональных компьютерах, но продолжают выпускаться для использования во встраиваемых приложениях или в качестве периферийных процессоров.

Так, например, «марсоход» Sojoumer использовал в качестве управляющего процессора 8085 на сапфировой подложке (для обеспечения радиационной устойчивости).

Это же обстоятельство является дополнительным доводом в пользу включения в систему канальных процессоров, в данном случае с целью освобождения центрального процессора не от опроса, а от обработки прерываний. Разработчики больших компьютеров часто реализовывали канальные процессоры старших моделей на основе центральных процессоров младших моделей той же серии.

Что такое прерывания в компьютерной архитектуре? Types, Cycle, Latency, Priority, Vectored Interrupt

Прерывание в архитектуре компьютера — это сигнал, запрашивающий у процессора приостановку текущего выполнения и обслуживание возникшего прерывания. Для обслуживания прерывания процессор выполняет соответствующую процедуру обслуживания прерывания (ISR). После выполнения процедуры обслуживания прерывания процессор возобновляет выполнение приостановленной программы. Прерывания могут быть двух типов: аппаратные прерывания и программные прерывания.

Содержание: Прерывания в архитектуре компьютера

  1. Типы прерываний
  2. Цикл прерывания
  3. Задержка прерывания
  4. Включение и отключение прерываний
  5. Работа с несколькими устройствами
  6. Приоритетные прерывания
  7. Управление поведением устройства ввода-вывода

Типы прерываний в архитектуре компьютера

Прерывания могут быть различного типа, но в основном они подразделяются на аппаратные прерывания и программные прерывания.

1. Аппаратные прерывания

Если процессор получает запрос на прерывание от внешнего устройства ввода-вывода, это называется аппаратным прерыванием. Аппаратные прерывания подразделяются на маскируемые и немаскируемые.

  • Маскируемое прерывание: Аппаратное прерывание, которое можно игнорировать или отложить на некоторое время, если процессор выполняет программу с более высоким приоритетом, называется маскируемым прерыванием.
  • Немаскируемое прерывание: аппаратные прерывания, которые нельзя ни игнорировать, ни отложить и которые должны быть немедленно обработаны процессором, называются немаскируемыми прерываниями.

2. Программные прерывания

Программные прерывания — это прерывания, возникающие при выполнении условия или системном вызове.

Цикл прерывания

Обычный цикл инструкции начинается с выборки и выполнения инструкции. Но, чтобы приспособиться к возникновению прерываний при нормальной обработке инструкций, цикл прерывания добавляется к обычному циклу инструкции, как показано на рисунке ниже.

После выполнения текущей инструкции процессор проверяет сигнал прерывания, чтобы проверить, не ожидается ли какое-либо прерывание.Если прерывание не ожидается, процессор переходит к выборке следующей инструкции в последовательности.

Если процессор обнаруживает ожидающие прерывания, он приостанавливает выполнение текущей программы, сохраняя адрес следующей инструкции, которая должна быть выполнена, и обновляет программный счетчик начальным адресом процедуры обслуживания прерывания для обслуживания возникшего прерывания. .

После полного обслуживания прерывания процессор возобновляет выполнение приостановленной программы.

Что такое задержка прерывания?

Как известно, для обслуживания произошедшего прерывания процессор приостанавливает выполнение текущей программы и сохраняет детали программы, чтобы сохранить целостность выполнения программы. Современный процессор хранит минимум информации, которая потребуется процессору для возобновления выполнения приостановленной программы. Тем не менее, сохранение и восстановление информации из памяти и регистров с переносом памяти увеличивает время выполнения программы.

Передача памяти также происходит, когда программный счетчик обновляется начальным адресом программы обслуживания прерывания. Эта передача памяти вызывает задержку между моментом получения прерывания и началом выполнения процессором процедуры обслуживания прерывания. Эта временная задержка называется задержкой прерывания .

Включение и отключение прерываний в архитектуре компьютера

Современные компьютеры имеют средства для включения или отключения прерываний.Программист должен иметь контроль над событиями во время выполнения программы.

Например, рассмотрим ситуацию, когда определенная последовательность инструкций должна выполняться без перерыва. Поскольку может случиться так, что выполнение процедуры обслуживания прерывания может изменить данные, используемые последовательностью инструкций. Таким образом, программист должен иметь возможность включать и отключать прерывание, чтобы контролировать события во время выполнения программы.

Теперь вы можете включать и отключать прерывания на обоих концах, т.е.е. либо на стороне процессора, либо на стороне устройства ввода-вывода. С помощью этой возможности, если прерывания разрешены или запрещены на стороне процессора, процессор может принять или отклонить запрос на прерывание. И если устройствам ввода-вывода разрешено включать или отключать прерывания на своем конце, то либо устройствам ввода-вывода разрешается инициировать запрос на прерывание, либо запрещается инициировать запрос на прерывание.

Чтобы разрешить или запретить прерывание на стороне процессора, используется один бит его регистра состояния, т. е. IE (разрешение прерывания).Когда флаг IE установлен в 1, процессор принимает возникшие прерывания. Если флаг IE установлен на 0, процессор игнорирует запрошенные прерывания.

Для включения и отключения прерываний на стороне устройства ввода-вывода используется управляющий регистр, присутствующий на интерфейсе устройства ввода-вывода. Один бит этого управляющего регистра используется для регулирования включения и выключения прерываний со стороны устройства ввода-вывода.

Работа с несколькими устройствами

Рассмотрим ситуацию, когда процессор подключен к нескольким устройствам, каждое из которых способно генерировать прерывание.Теперь, когда каждое из подключенных устройств функционально независимо друг от друга, нет определенного порядка, в котором они могут инициировать прерывания.

Предположим, что устройство X может прервать процессор, когда он обслуживает прерывание, вызванное устройством Y. Или может случиться так, что несколько устройств одновременно запрашивают прерывания. Эти ситуации вызывают несколько вопросов, таких как:

  • Как процессор определит, какое устройство запросило прерывание?
  • Если разные устройства запрашивают разные типы прерываний, и процессор должен обслуживать их с помощью разных служебных программ, то как процессор получит начальный адрес этого конкретного устройства, чтобы прервать служебную программу?
  • Может ли устройство прерывать работу процессора, пока он обслуживает прерывание, созданное другим устройством?
  • Что может делать процессор, если несколько устройств одновременно запрашивают прерывания?

Поведение в таких ситуациях зависит от компьютера.Теперь, если к процессору подключено несколько устройств, каждое из которых способно вызвать прерывание, как процессор определит, какое устройство запросило прерывание.

Решение этой проблемы заключается в том, что всякий раз, когда устройство запрашивает прерывание, оно устанавливает свой бит запроса прерывания (IRQ) в 1 в своем регистре состояния. Теперь процессор проверяет этот бит IRQ устройств, и устройство, с которым встречается бит IRQ, так как 1, является устройством, которое должно инициировать прерывание.

Но это трудоемкий метод, так как процессор тратит свое время на проверку битов IRQ каждого подключенного устройства.Потеря времени может быть уменьшена с помощью векторного прерывания.

Векторное прерывание

Устройства, вызывающие векторное прерывание, идентифицируют себя непосредственно перед процессором. Таким образом, вместо того, чтобы тратить время на определение того, какое устройство запросило прерывание, процессор немедленно начинает выполнение соответствующей процедуры обработки прерывания для запрошенного прерывания.

Теперь, чтобы идентифицировать себя непосредственно процессорам, либо запросите устройство с его собственным сигналом запроса прерывания, либо отправив процессору специальный код, который помогает процессору определить, какое устройство запросило прерывание.

Обычно для хранения начального адреса каждой программы обработки прерывания выделяется постоянная область памяти. Адреса, относящиеся к подпрограммам обслуживания прерываний, называются векторами прерываний , и все вместе они составляют таблицу векторов прерываний . Теперь, как это работает?

Устройство, запрашивающее прерывание, посылает процессору специальный сигнал запроса прерывания или специальный код. Эта информация действует как указатель на таблицу векторов прерываний, и соответствующий адрес (адрес конкретной программы обслуживания прерывания, которая требуется для обслуживания прерывания, вызванного устройством) загружается в счетчик программ.

Вложенность прерываний

Когда процессор занят выполнением процедуры обслуживания прерывания, прерывания отключаются, чтобы гарантировать, что устройство не инициирует более одного прерывания. Аналогичная схема используется, когда к процессору подключено несколько устройств. Чтобы обслуживание одного прерывания не прерывалось прерыванием, вызванным другим устройством.

Что делать, если несколько устройств вызывают прерывания одновременно, в этом случае прерывания имеют приоритет.

Приоритетные прерывания в архитектуре компьютера

Устройства ввода-вывода организованы в структуру приоритетов, так что прерывание, инициированное устройством с высоким приоритетом, принимается, даже если процессор обслуживает прерывание от устройства с низким приоритетом.

Процессору назначается уровень приоритета, который можно регулировать с помощью программы. Теперь всякий раз, когда процессор запускает выполнение какой-либо программы, его уровень приоритета устанавливается равным приоритету выполняемой программы.Таким образом, при выполнении текущей программы процессор принимает прерывания только от того устройства, которое имеет более высокий приоритет по отношению к процессору.

Теперь, когда процессор выполняет процедуру обслуживания прерывания, уровень приоритета процессора устанавливается равным приоритету устройства, которое обслуживает процессор прерывания. Таким образом, процессор принимает прерывания только от устройства с более высоким приоритетом и игнорирует прерывания от устройства с таким же или низким приоритетом. Для установки уровня приоритета процессора используются некоторые биты регистра состояния процессора.

Управление поведением устройства ввода-вывода

Процессор не обязан обслуживать прерывания от всех устройств, к которым он подключен. Чтобы запретить устройствам генерировать прерывания, в интерфейсе устройств встроен механизм, который позволяет устройству инициировать прерывание только тогда, когда процессор желает обслужить прерывание от этого устройства. Это может быть реализовано путем предоставления бита разрешения прерывания в интерфейсной схеме устройства.

Итак, все дело в прерываниях в архитектуре компьютера.

Что такое прерывания, приоритетные прерывания и приоритет последовательного подключения

Передача данных между ЦП и периферийными устройствами инициируется ЦП. Но ЦП не может начать передачу, если периферийное устройство не готово к обмену данными с ЦП. Когда устройство готово к обмену данными с ЦП, оно генерирует сигнал прерывания. К компьютеру подключено несколько устройств ввода-вывода, каждое из которых может генерировать запрос на прерывание.

Основной задачей системы прерываний является определение источника прерывания. Существует также вероятность того, что несколько устройств будут одновременно запрашивать связь с ЦП. Затем система прерываний должна решить, какое устройство обслуживать первым.


Приоритетное прерывание

Прерывание по приоритету — это система, определяющая приоритет, при котором различные устройства, одновременно генерирующие сигнал прерывания, будут обслуживаться ЦП. Система имеет право решать, какие условия позволяют прерывать ЦП, в то время как какое-то другое прерывание обслуживается.Как правило, устройствам с высокой скоростью передачи, таким как магнитные диски , присваивается высокий приоритет, а медленным устройствам, таким как клавиатуры , присваивается низкий приоритет.

Когда два или более устройств прерывают работу компьютера одновременно, компьютер сначала обслуживает устройство с более высоким приоритетом.


Типы прерываний:

Ниже приведены некоторые типы прерываний:


Аппаратные прерывания

Когда сигнал для процессора исходит от внешнего устройства или оборудования, это прерывание известно как аппаратное прерывание .

Рассмотрим пример: когда мы нажимаем любую клавишу на клавиатуре, чтобы выполнить какое-то действие, то это нажатие клавиши генерирует сигнал прерывания для выполнения процессором определенного действия. Такое прерывание может быть двух типов:

  • Маскируемое прерывание
  • Аппаратные прерывания, которые могут быть задержаны, если одновременно произошло прерывание с более высоким приоритетом.

  • Немаскируемое прерывание
  • Аппаратные прерывания, которые не могут быть задержаны и должны быть немедленно обработаны процессором.


Программные прерывания

Прерывание, вызванное любой внутренней системой компьютерной системы, известно как программное прерывание . Он также может быть двух видов:

  • Обычное прерывание
  • Прерывания, вызванные программными инструкциями, называются нормальными программными прерываниями .

  • Исключение
  • Незапланированные прерывания, возникающие во время выполнения какой-либо программы, называются исключениями , такими как деление на ноль.


Приоритет гирляндного подключения

Этот способ определения приоритета прерывания заключается в последовательном соединении всех устройств, генерирующих сигнал прерывания. Устройство с наивысшим приоритетом размещается на первой позиции, за ним следуют устройства с более низким приоритетом, а устройство с наименьшим приоритетом среди всех помещается последним в цепочке.

В системе последовательного подключения все устройства подключаются последовательно. Запрос линии прерывания является общим для всех устройств.Если какое-либо устройство имеет сигнал прерывания в состоянии низкого уровня, тогда линия прерывания переходит в состояние низкого уровня и разрешает вход прерывания в ЦП. Когда прерывания нет, линия прерывания остается в состоянии высокого уровня. ЦП реагирует на прерывание, активируя линию подтверждения прерывания. Этот сигнал принимается устройством 1 на его вход ПИ. Сигнал подтверждения передается следующему устройству через выход PO, только если устройство 1 не запрашивает прерывание.

На следующем рисунке показана блок-схема системы приоритетов последовательного подключения.



Что такое системные прерывания? | Техвалла

Приоритетные прерывания позволяют компьютерам запускать множество программ одновременно.

Изображение предоставлено: Юпитеры/Photos.com/Getty Images

Хотя некоторые компьютеры, например тот, на котором работает ваш тостер, выполняют одну задачу за раз, настольные ПК, смартфоны и мейнфреймы имеют несколько процессов, работающих одновременно. Компьютер управляет этим с помощью системных прерываний — механизма, с помощью которого одна программа временно получает приоритет над другими.Центральный процессор допускает различные виды прерываний на основе заранее определенной иерархии задач.

Несколько программ

Современный ПК, смартфон или сервер хранит в памяти несколько программ, хотя ЦП в любой момент времени выполняет только несколько программ; большинство бездействует. К программам относятся такие приложения, как текстовый процессор, электронные таблицы и электронная почта, служебные функции, такие как мониторы памяти и диспетчеры очереди печати, а также программы, управляющие сетевой картой, клавиатурой и динамиками вашего компьютера.Когда важная программа нуждается в обслуживании, она выдает прерывание ЦП, которое останавливает другие выполняемые работы, чтобы позаботиться о неотложной задаче. Процессор обрабатывает прерывание только в том случае, если он имеет приоритет над другими задачами.

Аппаратные прерывания

Жесткие диски, сетевые карты, принтеры и другие устройства выдают аппаратные прерывания, чтобы привлечь внимание ЦП. Например, программа запрашивает данные с жесткого диска; хотя эта задача занимает около 10 миллисекунд, это много времени для ЦП, который в это время выполняет другую работу.Когда жесткий диск находит данные, он выдает аппаратное прерывание, сообщая ЦП, что он должен временно прекратить свою работу и доставить данные запрашивающей программе.

Программные прерывания

Программы создают программные прерывания для обработки специальных запросов через операционную систему компьютера. Например, в текстовом редакторе вы хотите вставить дату в заголовок страницы. Текстовый процессор выдает программное прерывание, запрашивая дату у Microsoft Windows.Текстовый процессор некоторое время ожидает, пока Windows извлекает дату из системного календаря. Когда дата готова, Windows возвращает управление текстовому процессору. Программные прерывания имеют относительно низкий приоритет. если при получении даты ЦП получает запрос от жесткого диска, ЦП сначала обрабатывает прерывание жесткого диска, а затем заканчивает получение даты.

Ловушки ЦП

Операционная система резервирует несколько прерываний с очень высоким приоритетом для экстренных случаев.Например, данные программы повреждаются, что приводит к ее сбою. Операционная система создает ловушку ЦП, которая останавливает программу и отображает предупреждающее сообщение на экране, сообщая вам, что произошло. В более крайних случаях серьезная проблема возникает в самой операционной системе. Он создает еще одну ловушку ЦП, которая отображает диагностическое сообщение и останавливает всю обработку.

Буферы и прерывания — IGCSE COMPUTER SCIENCE

Буферы и прерывания


  • Буфер: — это область временного хранения, такая как ОЗУ.ЦП может управлять данными в буфере перед отправкой их другим устройствам. Они используются между устройствами вывода и компьютерами.

Например, буферы в компьютерах и принтерах, в которых хранятся данные для печати. Когда это так, буфер очищается.

— Имеются буферы печати, в которых хранится количество заданий, отправленных на принтер людьми. Он перечисляет их по порядку в буферной памяти и показывает, ожидает ли он своей очереди или печатает.

— Буферы DVD — это когда вы помещаете файлы на DVD, есть приложение, которое загружает буфер записи с данными, которые будут сохранены на DVD.Затем фактическое программное обеспечение для записи загружает его на чистый DVD. Он следит за тем, чтобы у записывающего устройства не заканчивались данные, поэтому оно ускоряется и замедляется, что позволяет ему контролировать скорость входящих и исходящих данных.


  • Прерывания: Сигнал от устройства или программы, связанной с компьютером, который заставит ОС остановиться и выяснить, что делать дальше, и сообщить программе, что что-то должно произойти. Он либо продолжит выполнение программы, либо запустит другую программу.

Обработчик прерывания принимает эти сигналы и ставит их в очередь, в которой из них наиболее важный должен быть обработан в первую очередь.Это может произойти, когда у вас запущено много программ, которые должны выполнять несколько задач.

Например, прерывания генерируются, когда пользователь нажимает клавиши на клавиатуре, сигнал будет поступать от устройства в компьютере или от программы.

2 типа прерываний:

— Аппаратные прерывания, сигналы от внешних устройств или аппаратного обеспечения, например, те, которые генерируются, когда периферийное устройство, такое как клавиатура, генерирует сигналы. Он может задерживать прерывания с наивысшим приоритетом, обрабатываемые в процессоре, это называется маскируемым прерыванием.

— Программные прерывания, например, когда приложение закрыто или открыто в системе. Прерывания, вызванные программными инструкциями, являются обычными прерываниями. Незапланированные прерывания называются исключениями, такими как программа, которую необходимо разделить на 0.

Нравится:

Нравится Загрузка…

COA: Прерывание и его типы

Введение: В общих чертах слово прерывание означает остановку выполнения текущей работы в промежутке или прерывание продолжения работы.В ранних цифровых вычислениях системному процессору приходилось долго ждать обработки сигнала. Внутренне ЦП должен проверять каждое аппаратное и программное обеспечение, чтобы получить от них любой сигнал для обработки, и этот метод проверки сигнала в системе известен как Метод опроса .

Недостатком является то, что система тратит несколько тактов на поиск сигнала в системе. Если бы для процесса пришел какой-либо сигнал, процессору потребовалось бы время для выполнения процесса, поскольку он был занят в процессе опроса, что снижает производительность системы и время отклика.

Итак, чтобы улучшить или преодолеть эту проблему, инженером был введен новый механизм, в котором вместо поиска сигнала от аппаратного и программного обеспечения процессор будет получать от них сигнал на выполнение процесса выполнения инструкции. Этот механизм отправки сигнала аппаратным и программным обеспечением для процесса, называемого прерыванием работы системы.

Определение : Передача управления программой от запущенной в данный момент программы аппаратному и программному обеспечению, генерируемому запросом сигнала для процессора, который создает помехи для работающей программы.Это возмущение называется прерыванием .

Прерывания — это захват процессора/управления из запущенной в данный момент программы, передача его сторонней программе для выполнения инструкции, а затем передача управления предыдущей программе. Эта ситуация возникает из-за некоторых ошибок, требований пользователя, требований к программному и аппаратному обеспечению. ЦП обрабатывает все прерывания очень осторожно, и приоритет отдается всем прерываниям для выполнения каждой инструкции.

На приведенной выше диаграмме предположим, что это память с одной программой и множеством инструкций (I1, I2, I3……In). Программа представляет собой набор инструкций, которые выполняются одна за другой. Предположим, во время выполнения инструкции I происходит прерывание. Запрос генерируется извне или внутри для обработки программы в первую очередь (прерывание сгенерированной программы).

Вообще-то управление процессором пришло к инструкции i+1, но из-за прерывания оно переходит к инструкции прерывания; после выполнения команды прерывания управление возвращается от прерывания к следующей инструкции (i+1).Управление возвращается к исходной программе после выполнения служебной программы.

Но перед тем, как произошло прерывание, ЦП обрабатывал инструкцию. Таким образом, прежде чем перейти к прерыванию выполнения, ЦП завершает выполнение инструкции (i) и сохраняет состояние инструкции, поскольку он должен вернуться по адресу после завершения инструкции. ЦП сохраняет следующую информацию, прежде чем передать управление команде прерывания.

(i) Значение счетчика программ (ПК)

        ПК => i+1

(ii) Значение всех регистров ЦП

Перед переходом к инструкции i+1 все значения инструкции (I) в регистрах были сохранены.

(iii) Содержание условий бита состояния.

Все состояния битов состояния сохраняются в слове состояния программы (PSW). Обычно используются четыре флага: бит состояния, бит переноса, бит переполнения, нулевой бит, которые сохраняются в стековой части памяти.

Примечание: Все эти значения и условия сохраняются в стековой части памяти. ЦП не отвечает на прерывание до тех пор, пока не завершится выполнение текущей инструкции.

Как процессор выполняет команду прерывания?

Итак, перед переходом к следующему циклу выборки и после завершения первого командного цикла (I) ЦП проверяет наличие сигнала прерывания; если есть прерывание, то он делает следующие шаги:

  • Сохранение ранее выполненного состояния программы в ЦП, называемое состоянием ЦП, включает в себя значение счетчика программы, регистры ЦП, слово состояния программы в стеке памяти.
  • Когда ЦП начинает выполнение команды прерывания, он сохраняет следующее состояние.

     Счетчик программ (ПК) ß адрес ответвления прерывания.

     Слово состояния программы (PSW) ß Биты состояния программы обслуживания прерывания.

  • Последняя инструкция служебной программы, когда управление возвращается из прерывания.
  • Все старые значения, хранящиеся в стеке, возвращаются для получения новой инструкции. Значение PSWß старый PSW, PSß ПК, регистр ЦП ß старая память ЦП.

Прерывание и его типы | Компьютерная организация и архитектура

Различные типы программных прерываний: :-

  1. Аппаратное прерывание
  2. Программное прерывание
  1. Аппаратное прерывание

Прерывание, генерируемое аппаратным обеспечением компьютерной системы, называется аппаратным прерыванием. Например: В продолжении работающей программы, если мы нажимаем любую клавишу с клавиатуры, то на процессор генерируется сигнал, который называется прерыванием и сначала выполняется системой.

Аппаратные прерывания делятся на две категории.

Внешние и внутренние прерывания — Оба инициируются сигналом, который возникает в оборудовании ЦП.

Внешнее прерывание — Эти прерывания генерируются аппаратно внутри. Это асинхронные (ни от чего не зависящие) и предсказуемые прерывания. Пример внешних прерываний: —

  • Тайминги устройств ввода/вывода, когда они запрашивают передачу данных.
  • Сбой питания из-за контроля цепи источника питания или любого внешнего источника создает прерывание.
  • Программа, которая переходит в бесконечный цикл, генерирует прерывание по тайм-ауту.
  • Когда устройство ввода/вывода завершило передачу данных.

Внутреннее прерывание — Эти прерывания генерируются, когда возникает ошибка в инструкции . Этот тип прерываний является результатом незаконного и ошибочного использования инструкции, широко известной как «Ловушки» .Внутренние прерывания «синхронны» (зависят от часов таймера) с программой. Это непредсказуемые прерывания.

Причины внутренних прерываний:

  • Это происходит из-за ошибки переполнения регистра.
  • При делении на ноль возникают ошибки.
  • Из-за неверного кода операции (код операции).

2. Программные прерывания

Это особый тип инструкции, которая ведет себя как прерывание, созданное пользователем, а не как вызов подпрограммы.Это программа, генерирующая ошибки, создаваемая пользователем всякий раз, когда пользователь хочет создать, широко известная как программное прерывание. Он инициируется выполнением инструкции или процедуры прерывания в любой желаемой точке программы.

Например, некоторые инструкции об ошибках генерируются для проверки правильного функционирования программы.

Команда вызова супервизора создает программное прерывание для переключения из режима пользователя в режим супервизора.

Возможны два случая возникновения программных прерываний.

  1. Нормальное прерывание — Когда прерывание, созданное инструкцией или пользователем, преднамеренно сделало ошибку, является обычным программным прерыванием.
  2. Исключительное прерывание — исключительный случай прерывания или незапланированной инструкции, сгенерированной в программе, например, число, сгенерированное во время выполнения инструкции , кратное нулю , даст неопределенное значение и создаст прерывание.

10-е изд. глава 01

ОС выступает в качестве посредника между пользователем и оборудованием, работает как виртуальный компьютер, что делает использование оборудования более удобно и/или эффективно.
  • 1.0 Цели главы
    • Описать общую организацию компьютерной системы и роль прерываний .
    • Описать компоненты современной многопроцессорной компьютерной системы.
    • Проиллюстрируйте переход из режима пользователя в режим ядра.
    • Обсудите, как операционные системы используются в различных вычислительных средах.
    • Приведите примеры бесплатных операционных систем с открытым исходным кодом.

  • 1.1 Что делают операционные системы
    • Грубо говоря, вычислительная система состоит из оборудования, операционная система, прикладные программы и пользователь. Рисунок 1.1: Абстрактный вид компонентов компьютерной системы
    • 1.1.1 User View — для многих персональных устройств Основная цель ОС — сделать компьютер удобным в использовании.
    • 1.1.2 System View — компьютер полагается на ОС для выделения, управлять и контролировать ресурсы, такие как процессорное время, формы памяти, и устройства ввода/вывода.
    • 1.1.3 Определение операционных систем
      • Операционные системы впервые появились как форма автоматизации, взять на себя задачи, которые ранее выполнялись пользователем, оператором компьютера.
      • Мы можем думать об ОС как о наборе автоматических функции, которые делают использование оборудования проще, безопаснее, и более эффективным.
      • Обычно, когда специалисты в области компьютерных наук ссылаются на system, они означают нечто, называемое ядром .
      • Изучение операционных систем в основном связано с изучением ядер.

  • 1.2 Организация компьютерной системы

    Рисунок 1.2: Типичная компьютерная система ПК

    • На рисунке 1.2 в тексте показаны типичные компоненты персональный компьютер: шина, процессоры, основная память, устройство контроллеры и периферийные устройства.Операционная система отвечает за работу периферийных устройств, отправляя инструкции для контроллеров устройств. Другое устройство контроллеры должны работать с собственными специальными команды, поэтому обычно ОС имеет отдельный раздел кода называемый драйвером устройства, для взаимодействия с каждым другой тип контроллера устройства.
    • 1.2.1 Прерывания
    • ОС сообщает устройствам, что делать, отправляя команды через шину к регистрам в контроллерах устройств, а как устройства взаимодействуют с ОС??
    • ПРЕРЫВАНИЯ, безусловно, самый распространенный метод. Рисунок 1.3: Временная шкала прерывания для одной программы, выполняющей вывод
      • 1.2.1.1 Обзор
        • Аппаратное обеспечение может инициировать прерывание в любое время путем подача сигнала на шину, которая принимается ЦПУ.
        • Например, контроллеры устройств прерывают ЦП когда им требуется внимание со стороны операционной системы.
        • Когда ЦП получает прерывание, он сохраняет некоторую информацию о том, что в данный момент выполняется в ЦП, а затем переходит в часть ОС, называемая обработчиком прерываний.
        • Обработчик прерывания выполняет любые действия требуется для ответа устройству.
        • Операционная система может использовать сохраненную информацию для возобновить выполнение любой задачи, которая была прервана.
      • 1.2.1.2 Реализация
        • После выполнения каждой инструкции ЦП чувствует часть шины, которая несет прерывание сигналы, линия запроса прерывания.
        • Подробная информация об архитектуре прерывания может быть довольно сложный, с использованием таких функций, как вектор прерывания, цепочка прерываний, уровни приоритета прерывания, вытеснение прерывания, и прерывание маскировки.
        Рисунок 1.4: Цикл ввода/вывода, управляемый прерыванием Рисунок 1.5: Таблица векторов событий процессора Intel
    • 1.2.2 Структура хранения
      • Важно знать и помнить, что компьютеры может извлекать элементы только из нескольких мест, таких как регистры, основная память и ее кэши, а также некоторые типы памяти только для чтения память (ПЗУ). Следовательно, вычислительная система должна копировать данные и инструкции из вторичной памяти в основную память прежде чем ЦП сможет получить прямой доступ к этим элементам.
      • Современные компьютеры используют иерархию хранения, в которой каждый уровень памяти функционирует как резервный для уровней выше его, и как кеш для уровней ниже него.
      • Формы памяти на верхних уровнях обычно быстро, но дорого и нестабильно.
      • Энергонезависимая память требуется для экономичного постоянное хранение больших объемов программ и данных.
      • Управление различными формами памяти является основным часть того, что делают операционные системы. Главы 9-15 учебник все дело, полностью или частично, с проблемы с управлением памятью.
      Рисунок 1.6: Иерархия запоминающих устройств
    • 1.2.3 Структура ввода/вывода
      • Некоторые формы ввода/вывода требуют, чтобы данные перемещались на один байт одновременно между контроллером устройства и основным Память. При таком вводе/выводе контроллер прерывать ЦП после передачи каждого отдельного байт. Это нормально для устройств, которые по своей природе медленные, как клавиатуры.
      • Для устройств типа жестких дисков с возможностью передачи данные на высокой скорости, вычислительные системы используют прямую память доступ (DMA). Только одно прерывание на передачу блока требуется с DMA. Программное обеспечение (обычно ОС) дает контроллеру ввода/вывода базовое расположение и размер большого массива байтов в основной памяти. Затем контроллер передает весь блок (несколько байтов) между массивом памяти и внутренний буфер контроллера.Контроллер прерывает ЦП только один раз, после того как весь блок был передан.
      • При использовании DMA ЦП прерывается не так часто, поэтому больше возможностей использовать ЦП для других целей в течение времени что передача ввода-вывода выполняется. Это помогает система быстрее выполняет больше работы.

    Рисунок 1.7: Как работает современная компьютерная система
  • 1.3 Архитектура компьютерной системы
    • 1.3.1 Однопроцессорные системы
      • Однопроцессорная вычислительная система (он же однопроцессорный) — это компьютер только с одним ядром ЦП, только один компонент, способный выполнения набора инструкций общего назначения.
      • Современные вычислительные системы могут содержать процессоры которые НЕ являются универсальными. Например, disk-controller может иметь специальное назначение микропроцессор, который ставит в очередь и планирует запросы для чтения и записи на диск.
      • Даже если у него есть такие специализированные процессоры, система только с одним ядром по-прежнему однопроцессорная система.
    • 1.3.2 Многопроцессорные системы
      • Что такое мультипроцессор? Термин относится к системам, которые иметь более одного ядра процессора. Даже если компьютер имеет только один чип ЦП, обычно он считается многопроцессорным если этот чип содержит более одного ядра (общего назначения).
      • Большинство современных мультипроцессоров являются симметричными мультипроцессорами. (СМП). Все ядра равноправны. Каждый доступен выполнять все те же виды работ, что и другие, в том числе функции операционной системы и выполнение пользовательских приложений. Рисунок 1.8: Симметричная многопроцессорная архитектура
      • Многопроцессорные системы могут выполнять более одной последовательности инструкций одновременно.Больше работы можно сделать быстрее, чем на однопроцессорный.
      • Операционным системам сложно получить максимум пользы от мультипроцессора, чтобы сохранить все ядра делать полезную работу как можно чаще.
      • Мультипроцессоры могут быть более или менее тесно связанными в зависимости от того, сколько аппаратных ресурсов (часы, кеш, память, соединения компонентов) они имеют общее. Рисунок 1.9: Двухъядерная конструкция с двумя ядрами на одном кристалле
      • Архитектуры с неоднородным доступом к памяти (NUMA), как правило, проще для масштабирования с очень большим количеством ядер, и поэтому они возрастающее значение. Рисунок 1.10: Многопроцессорная архитектура NUMA
    • 1.3.3 Кластерные системы Рисунок 1.11: Общая структура кластерной системы
      • Кластерная система представляет собой слабосвязанную форму многопроцессорной обработки.
      • Это группа отдельных компьютеров, тесно взаимодействующих используя локальную сеть или другое высокоскоростное соединение.
      • Кластер обычно обеспечивает высокую доступность служба . Обычно каждая из машин контролируется одним других, и если одна машина выходит из строя, другая машина может взять на себя это.

  • 1.4 Операции с операционной системой
    • Обычно аппаратное обеспечение компьютера предназначено для автоматического запуска программы в ПЗУ при включении машины. Это загрузочная программа. Некоторые типичные вещи, которые он делает:
      • Инициализировать оборудование,
      • Найти операционную систему на диске или в сети,
      • Скопируйте ОС в основную память и
      • Запустить ОС
    • Многие операционные системы во время загрузки запустит группу постоянно работающих системных программ, часто называемые демонами, для предоставления услуг.
    • Операционная система, которой нечего делать, будет спать или ждать, пока поступает запрос на обслуживание (прерывание).
    • Прерывания могут генерироваться аппаратным или программным обеспечением. Программное обеспечение прерывание часто называют ловушкой или исключением.
    • 1.4.1 Мультипрограммирование и многозадачность Рисунок 1.12: Структура памяти для мультипрограммной системы
      • Процесс — это исполняемая программа.
      • Большинству процессов необходимо очень часто приостанавливаться, чтобы чего-то дождаться случаться. Обычно они ждут завершения ввода/вывода, что часто занимает огромное количество времени по сравнению со скоростью ЦПУ.
      • Как ОС может загружать ЦП, когда процессы продолжают приостанавливаться все время?? Мультипрограммирование — вот ответ. Держать большое количество процессов в оперативной памяти. Когда процесс в паузе ЦП выберите один из других процессов для запуска в ЦП.
      • Существует форма мультипрограммирования, называемая многозадачностью. ОС так быстро переключает процессы в центральные процессоры и из них что пользователь, взаимодействующий с процессом, обычно не обратите внимание на задержку, когда процесс не выполняется.
      • Мультипрограммирование и многозадачность очень желательны при работе системные функции, но ОС должна быть очень сложной и сложный, чтобы заставить его работать.
      • Проблемы включают управление памятью, защиту памяти, Планирование ЦП, синхронизация процессов и процесс коммуникации.
      • Также для интерактивных многозадачных систем требуется эффективная онлайновая файловая система, которая требует много сложные структуры данных и управление вторичной памятью методы.
    • 1.4.2 Двухрежимный и многорежимный режим
      • Для обеспечения правильной работы оборудования, обычно только операционной системе должно быть разрешено выполнение определенные команды, например, команды, выполняющие ввод-вывод, или команды, которые позволяют одному процессу изменять содержимое основная память другого процесса.
      • Как можно обеспечить соблюдение таких правил? Ответ на иметь более одного режима исполнения.
      • Эту работу можно выполнить, только встроив ее в аппаратная часть компьютера.
      • Простой способ сделать это — иметь два режима выполнения: пользовательский режим и режим ядра (режим ядра также может называться системным режимом, привилегированный режим или режим супервизора). Аппаратура изготовлена ​​по специальному бит режима.Бит режима работает так, как будто это дополнительный бит, добавленный в код для каждого инструкция на машинном языке. Есть привилегированные инструкции которые ведут себя по-разному в зависимости от того, установлен ли бит режима равен 0 (режим ядра) или 1 (пользовательский режим).
      • В качестве примера предположим, что процесс пытается выполнить инструкцию который выполняет дисковый ввод-вывод. Это привилегированная инструкция. Если значение бита режима равно 0, то происходит дисковый ввод-вывод.Однако, если бит режима равен 1, то происходит нечто совершенно другое: аппаратное обеспечение отправляет ловушку в ЦП. Далее прерывание механизм запускает операционную систему, что дает ОС возможность обращаться с пользовательским процессом, пытающимся для выполнения привилегированной инструкции. Рисунок 1.13: Переход из режима пользователя в режим ядра
      • Бит режима должен быть равен 0, когда ОС работает, и он должен быть равен 1 всякий раз, когда выполняется пользовательский процесс.Как это обеспечивается? Аппаратное обеспечение автоматически устанавливает бит режима устанавливается в 0, когда кто-то включает компьютер. Следовательно загрузочная система всегда запускается в режиме ядра. Операционная система всегда изменяет бит режима на 1 только перед выполнением пользовательского процесса. Поэтому пользовательские процессы всегда запускать (или возобновлять) в пользовательском режиме. Всякий раз, когда есть прерывание, аппаратное обеспечение автоматически устанавливает значение режима бит до 0.Поэтому ОС всегда возобновляет выполнение в режиме ядра. Наконец, изменение значения бита режима является привилегированным инструкции, поэтому пользовательский процесс не может изменить ее с от 1 до 0.
      • Процессы должны делать запросы к службам ОС. Например, процессы могут запросить у ОС выполнять ввод-вывод или выделять память для структуры данных. Эти запросы являются системными вызовами .Обычно процессы совершать системные вызовы, выполняя инструкцию, которая вызывает ловушка. Рутина, которая отвечает на trap затем выполняет услугу, запрошенную процессом.
    • 1.4.3 Таймер
      • Таймер — это специальный регистр ЦП. Каждый раз, когда он выполняет пользовательский процесс в ЦП, ОС сначала помещает число N в таймер. После каждого такта аппаратное обеспечение автоматически уменьшает таймер.Если значение достигает нуля, оборудование немедленно генерирует прерывание. Это гарантирует, что пользовательский процесс позволит ОС возобновить выполнение в ЦП не более чем через N тактовых импульсов.
      • Пользовательский процесс не может отключить или изменить значение таймера. Такие операции являются привилегированными инструкциями.

  • 1.5 Управление ресурсами
    • 1.5.1 Управление процессами ОС должна
      • создавать и удалять процессы,
      • планирование процессов (и потоков) на ЦП,
      • приостанавливать и возобновлять процессы,
      • обеспечивают механизмы для синхронизации процессов и
      • обеспечивают механизмы для обмена данными между процессами.
      • Главы 3-7 обсуждают эти вещи.
    • 1.5.2 Управление памятью ОС должна
      • следить за тем, какие части памяти в данный момент используемые и какие процессы их используют;
      • выделять и освобождать память по мере необходимости; а также
      • решить, какие процессы (или части процессов) и данные для копирования в или из памяти.
      • Главы 9-10 обсуждают эти вещи.
    • 1.5.3 Управление файловой системой ОС должна
      • создавать и удалять файлы,
      • создавать и удалять каталоги (папки),
      • поддерживают примитивы для управления файлами и каталогами,
      • отображать файлы на запоминающее устройство и
      • резервное копирование файлов на стабильный (энергонезависимый) носитель.
      • Главы 13-15 обсуждают эти вещи.
    • 1.5.4 Управление запоминающими устройствами Что касается запоминающих устройств, ОС должна
      • монтировать и демонтировать устройства,
      • управление свободным пространством,
      • выделить хранилище,
      • доступ к диску по расписанию,
      • выполнить разбиение и
      • обеспечивают защиту.
      • Глава 11 обсуждает эти вещи.
    • 1.5.5 Управление кэшем Рисунок 1.14: Характеристики различных типов памяти Рисунок 1.15: Миграция целого числа A с диска в регистр
      • Кэширование управляется операционной системой, а некоторые нет.
      • В главе 10 рассматриваются некоторые алгоритмы замены кэша.
    • 1.5.6 Управление системой ввода-вывода
      • В главе 12 обсуждается подсистема ввода-вывода, включая такие вещи как управление памятью, общий интерфейс драйвера устройства, и драйверы для конкретных устройств.

  • 1.6 Безопасность и защита
    • Современные вычислительные системы требуют безопасности и защиты.
    • Система предоставляет доступ к ресурсу только авторизованному процессу.
    • ОС должна контролировать систему и следить за тем, чтобы ресурсы используются безопасно и правильно.
    • В главе 16 обсуждается безопасность.
    • В главе 17 обсуждается защита.
    • Для обеспечения защиты и безопасности операционная система должны управлять определенными видами данных, такими как идентификационные номера пользователей, групповые идентификационные номера и пароли.

  • 1.7 Виртуализация

    Рис. 1.16: Компьютер с (а) одной операционной системой и (б) тремя виртуальными машинами

    • Виртуализация — это технология, позволяющая функционировать одному компьютеру. одновременно как несколько разных компьютеров, каждый со своим операционная система.
    • При виртуализации несколько гостевых операционных систем могут работать «на верхней части основной операционной системы, и все эти системы используют компьютерное оборудование изначально.
    • Человек может использовать виртуализированные операционные системы для запускать приложения, недоступные на хосте операционная система.
    • Если кто-то разрабатывает версии нового приложения выполнять на нескольких разных операционных системах, виртуализация может позволить разработчик для тестирования и отладки всех версий на одном компьютер.
    • Имеется виртуальная машина Linux с текстом.
    • В главе 18 обсуждается виртуализация.

  • 1.8 Распределенные системы
    • Распределенная система — это группа компьютеров, соединенных сети таким образом, чтобы пользователи могли получать услуги со всех отдельные компьютеры.
    • Некоторые распределенные системы очень прозрачны , что означает, что чтобы использовать систему, вам нужно знать только одну машину в спереди тебя. Вам не нужно знать о других машинах, или сеть.
    • Глава 19 содержит информацию о распределенных системах.

  • 1.9 Структуры данных ядра

    Рисунок 1.17: Односвязный список

    • 1.9.1 Списки, стеки и очереди 90 170 Рисунок 1.18: Двусвязный список Рисунок 1.19: Круговой список
    • 1.9.2 Деревья Рисунок 1.20: Двоичное дерево поиска
    • 1.9.3 Хэш-функции и карты
    • 1.9.4 Растровые изображения Рисунок 1.21: Хэш-карта
      • Битовая карта — это просто строка битов, используемая для отслеживания доступность ресурсов.Чтобы проверить i-й ресурс, проверить i-й бит. Если он равен 0, ресурс доступен. Если это 1, ресурс недоступен.

  • 1.10 Вычислительная среда
    • 1.10.1 Традиционные вычисления
      • Ранее в истории вычислительной техники общая цель технология должна была помочь большому количеству людей делиться очень небольшое количество компьютеров, необходимо для доступности.
      • В нынешнюю эпоху каждому человеку свойственно иметь эксклюзивный доступ к нескольким продвинутым устройствам. Удобство сейчас часто важнее эффективности. Сети облегчают общение, а также совместное использование ресурсов.
    • 1.10.2 Мобильные вычисления
      • Мобильный компьютер — это небольшой и достаточно легкий так что с ним можно ходить постоянно — как со смартом телефон или планшетный компьютер.
      • В настоящее время мобильные устройства функционируют как сетевые компьютеры, камеры, телефоны, навигационные средства, они играют и записывать музыку и видео и многое другое.
      • Однако мощность мобильных компьютеров ниже, чем у типичный портативный компьютер и их объем памяти, и скорость обработки значительно ниже.
      • В главе 2 обсуждается Apple iOS и Google Android, которые являются двумя ведущими операционными системами, используемыми на мобильных устройствах. устройства.
    • 1.10.3 Клиент-серверные вычисления Рисунок 1.22: Общая структура системы клиент-сервер
      • В компьютерных сетях программы называются клиентами подключиться к программам под названием серверы и клиенты попросите серверы сделать что-нибудь для них. Вот как многое делается в компьютерных сетях.
      • Например, клиент на ПК может запросить сервер на супер компьютер, чтобы сделать расчет, который занял бы слишком много времени если это было сделано на ПК.Это пример, где услуга вычислений.
      • Сети также используют парадигму клиент-сервер для оказание услуг. Клиент, работающий на машине с небольшим объемом места для файлов может хранить большинство своих файлов на удаленном машина и получить помощь от сервера на удаленной машине всякий раз, когда ему нужно прочитать или записать один из файлов.
    • 1.10.4 Одноранговые вычисления Рисунок 1.23: Одноранговая система без централизованной службы
    • Если вы начинаете с вычислений клиент-сервер, но позволяете клиентам быть серверами иногда и наоборот, тогда вы получите идея одноранговых вычислений.
    • Успешные приложения включают технологии обмена файлами Napster и Gnutella, а также IP-телефония. технология скайп.
    • 1.10.5 Облачные вычисления Рисунок 1.24: Облачные вычисления
      • Облачные вычисления можно рассматривать как форму клиент-сервера вычисления.
      • Часто объекты, на которых работают серверы имеют очень большое количество процессоров и количество вторичных место хранения.
      • Клиенты ежемесячно платят только за то, что они используют.
      • Серверы могут запускать программное обеспечение для клиентов, которое называется Программное обеспечение как услуга (SaaS).Программное обеспечение может быть что-то сложное или довольно обычное, например, текстовый процессор.
      • Существует также платформа как услуга (PaaS). База данных сервер будет примером.
      • Существует инфраструктура как услуга (IaaS). Оплата за возможность хранить резервные копии ваших файлов на сервере машины в облаке могут быть примером IaaS.
    • 1.10.6 Встроенные системы реального времени
      • Большинство компьютеров встроены в такие устройства, как автомобиль двигатели, заводские роботы, микроволновые печи и компьютерная периферия.
      • Многие встроенные компьютеры не имеют пользовательских интерфейсов.
      • У многих нет операционных систем.
      • Когда у них есть ОС, это обычно ОС реального времени.
      • Система реального времени должна иметь дело с временными ограничениями навязанной (реальной) внешней средой, которая означает начало и прекращение деятельности в оптимальные раз, как измеряется время во внешнем мире.
      • Вопросы, касающиеся систем реального времени, обсуждаются в глава 5 и глава 20.

  • 1.11 Бесплатные операционные системы с открытым исходным кодом
    • Когда программное обеспечение имеет открытый исходный код, это означает, что любой может получить копию исходного кода. Бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом программное обеспечение, к которому добавляются дополнительные права, такие как низкие или бесплатно, разрешение на распространение, возможно после модификации.
    • Часто сообщества пользователей и разработчиков, связанные с появляется открытый исходный код и бесплатное программное обеспечение. Они помогают отлаживать и внести полезные изменения в программное обеспечение.
    • Чтение и экспериментирование со свободными и открытыми исходными кодами системы может быть хорошим способом узнать об операционных системах.
    • 1.11.1 История
      • Примерно в период 1950-1975 гг., бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом. был очень распространенным.
      • К 1980 году это было гораздо реже. Компании решили попытаться защитить свою прибыль, резко ограничив доступ к исходному коду и дает большинству клиентов только что скомпилированный код.
    • 1.11.2 Бесплатные операционные системы
      • В середине 1980-х, особенно под руководством Ричарда Столмена, идея было выдвинуто мнение, что программное обеспечение должно быть «бесплатным», а не обязательно в смысле «цена 0», а в смысле слова «Свобода.»
      • Четыре принципа свободных программ такого типа таковы: пользователи имеют право:
        1. свободно запускать программу,
        2. изучать и изменять исходный код, а также отдавать или продавать копирует либо
        3. с, или
        4. без изменений.
      • Столлман опубликовал манифест GNU, в котором утверждалось, что все программы должны буть свободен.Он также создал фонд под названием «Свободное программное обеспечение». Фонд (ФСФ).
      • В настоящее время «свободное» программное обеспечение можно регулярно выпускать через Стандартная общественная лицензия GNU (GPL).
    • 1.11.3 GNU/Linux
      • GNU/Linux — свободная операционная система, выпущенная под лицензией (GPL).
      • На разработку программного обеспечения большое влияние оказали Ричард Столлман и Линус Торвальдс.Однако было много другие участники.
      • В тексте и в главах есть ссылки на Linux. 20 о Linux.
    • 1.11.4 БСД UNIX
      • BSD Unix — разновидность Unix, разработанная в Калифорнийском университете в Беркли, — была привязана к AT&T unix в течение некоторого времени и требовал лицензии, но теперь свободен от кода AT&T и имеет открытый исходный код.
      • Существует много потомков BSD Unix, включая Код компонента ядра Darwin, используемый в Mac OS X.
    • 1.11.5 Солярис
      • Solaris — изначально ОС Sun Microsystems была на основе Беркли Unix. Sun перешла на платформу AT&T. Solaris в 1990-х годах, и в конечном итоге большинство кода, который он разработал.
    • 1.11. 6. Системы с открытым исходным кодом как средства обучения 90 170
      • Открытый исходный код поощряет множество творческих проектов.
      • Участвовать могут компьютерные энтузиасты всех уровней изучение и разработка общего программного обеспечения.
  • Структура прерывания

    Структура прерывания

    Далее: Несмежная системная память Up: машинно-зависимый код Предыдущий: machdep.c

    Структура прерывания относится к приоритету прерываний. Аппаратное обеспечение событиям, вызывающим прерывания, назначаются уровни прерывания ЦП.То ЦП может блокировать прерывания определенного уровня и ниже, что позволяет важное прерывание для вытеснения прерывания с более низким приоритетом, но не наоборот. Архитектура большинства машин не позволяет программному обеспечению изменить структуру прерывания. Если приоритет прерывания можно перенастроить, однако убедитесь, что часы, которые используется для переключения задач, его прерывания обслуживаются на высоком уровне приоритет, чтобы события с более низким приоритетом (такие как доступ к диску) не возможность отключения опережающего планирования.Последовательный порт должен также имеют высокий приоритет, чтобы можно было надежно поддерживать высокие скорости передачи данных. использовал.

    Приоритет прерываний важен, потому что отключение прерываний является распространенным способом обеспечения взаимного исключения в ядре. Для например, подпрограмма, которая изменяет структуры tty (те, которые обрабатывают ввода и вывода на терминал) вызовет spltty() (для Set Уровень процессора TTY) непосредственно перед критическим разделом и позже сбросить уровень до того, каким он был до вызова splty().На большинстве машин этот вызов отключит любое прерывание, которое вызовет функция, которая обрабатывает структуры tty и, кроме того, будет запретить любые прерывания с приоритетом ниже, чем у «tty». Ан структура прерывания, не очень подходящая для UNIX, может привести к относительно длинный код прерывания ( например, , доступ к диску или звуковой драйвер обработки), чтобы заблокировать более частые прерывания ( например, , таймер, клавиатура или последовательный порт). В порте Macintosh интенсивное использование жесткий диск приведет к тому, что системное время будет отключено на несколько часов в день, и прокрутка дисплея, находясь в tty-устройстве, вытеснить клавиатурную процедуру и вызвать потерю нажатий клавиш.На A/UX, Apple System V UNIX для Macintosh, звуковой сигнал вызывает последовательный данные порта будут потеряны.



    Далее: Несмежная системная память Up: машинно-зависимый код Предыдущий: machdep.c


    Лоуренс Кестелут
    Пятница, 20 января 16:29:52 EST 1995
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.