19. Понятие слова состояния программы (ССП), структура ССП. Методы запоминания и восстановления ССП

Состоянием процессора (программы) после данного такта или после выполнения данной команды, строго говоря, следует считать совокупность состояний в соответствующий момент времени всех запоминающих элементов устройства – триггеров, регистров, ячеек памяти. Однако не вся эта информация исчезает или искажается при переходе к очередной команде или другой программе. Поэтому из всего многообразия информации о состоянии процессора (программы) отбираются наиболее существенные её элементы, как правило, подверженные изменениям при переходе к другой команде или программе. Совокупность значений этих информационных элементов получила название вектора состояния процессора (программы). ССП в каждый момент времени должен содержать информацию, достаточную для продолжения выполнения программы или повторного пуска программы с точки, соответствующей моменту формирования данного ССП. При этом предполагается, что остальная информация, характеризующая состояние программы, например содержимое регистров, или сохраняется, или может быть восстановлена программным путем по копии, сохраненной в памяти. ССП формируется после выполнения каждой команды в соответствующем регистре.

Типичная структура слова состояния программы:

При обработке на уровне команд сохраняется как мин следующая информация:

1. Указатель команд.(IP)

2. Длина той команды, которая была прервана (в байтах).

3. Состояние триггера «работа-останов».

4. Маска прерываний.

5. Информация о распределении и защите памяти.

Как уже отмечалось, не вся информация исчезает при переходе к другой программе. Это утверждение распространяется и на прерывания. При этом можно организовать запоминание информации так, чтобы обработчик соответствующего прерывания сохранял все необходимое при данном конкретном прерывании (то есть, запоминал только то, что точно изменится в результате обработки прерывания).

Методы запоминания ССП:

1.     В ОП ячейках с фиксированными адресами. Vector→Адрес→ССП→Адрес обработчика. Повторное прерывание от одного и того же источника запрещаются, т. к. будет потеряно ССП.

2.     В стеке. В любом стеке есть указатель стека. В конце стоит команда перехода по SP. Поэтому условной единицей длины в этом случае будет 1.У этой конструкции нет ограничений, а значит, чаще используется. Глубина прерываний определяется размером стека.

3.     В суперЭВМ  применяется следующий способ: существует набор блоков регистров,  куда переносится вся информация о программе.