KWALIFIKACJA INF2 + INF3 - STYCZEŃ 2011

PYTANIE NR 6.
Na schemacie blokowym, przedstawiającym fragment systemu mikroprocesorowego, symbolem X oznaczono
Ilustracja przedstawia schemat blokowy fragmentu systemu mikroprocesorowego, który jest częścią egzaminu zawodowego dla
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Kontroler przerwań to blok pośredniczący między źródłami IRQ a CPU: zbiera żądania przerwań, ustala priorytety i wystawia sygnał przerwania do procesora. DMA realizuje transfery danych bez udziału CPU, a cache i ROM są rodzajami pamięci, zwykle wpiętymi w magistralę adres/dane, nie w linie przerwań.

Pełne wyjaśnienie:

W systemie mikroprocesorowym kontroler przerwań odpowiada za obsługę sygnałów zgłaszanych przez urządzenia peryferyjne (żądania przerwań). Typowo:

  • zbiera wiele linii IRQ z różnych urządzeń,
  • może maskować wybrane przerwania,
  • ustala priorytety i rozstrzyga, które przerwanie ma być obsłużone,
  • sygnalizuje procesorowi przerwanie (np. linią INT) i przekazuje informację potrzebną do wyboru procedury obsługi.

Dlatego, jeżeli blok X na schemacie jest elementem "pomiędzy" peryferiami a procesorem i jest powiązany z sygnałami przerwań, to poprawną identyfikacją jest kontroler przerwań.

Odpowiedź "kontroler DMA" jest błędna, ponieważ DMA służy do przejmowania kontroli nad magistralą w celu wykonania transferu danych pamięć–urządzenie (lub urządzenie–pamięć) z minimalnym udziałem CPU. Kontroler DMA zwykle ma połączenia sterujące z magistralą (żądanie/przyznanie dostępu, sterowanie cyklem odczytu/zapisu), a nie rolę arbitra/przekaźnika dla wielu żądań IRQ.

Odpowiedź "pamięć Cache" jest błędna, bo cache to szybka pamięć buforująca, pracująca w ścisłej współpracy z procesorem (często wbudowana w CPU) i związana głównie z przyspieszaniem dostępu do danych/instrukcji. Na schematach blokowych cache jest elementem hierarchii pamięci, a nie układem zarządzającym przerwaniami.

Odpowiedź "pamięć stała ROM" również nie pasuje: ROM jest nieulotną pamięcią programu/firmware, dołączaną do przestrzeni adresowej. Jej typowe sygnały dotyczą wyboru układu i odczytu, a nie obsługi żądań przerwań. W praktyce ROM przechowuje np. kod startowy, ale nie pełni funkcji sterowania przerwaniami.

Wskazówka egzaminacyjna: przy identyfikacji bloków na schematach patrz na połączenia (IRQ/INT, sygnały magistrali, linie sterujące) i funkcję elementu, a nie tylko na to, że "jest gdzieś obok CPU".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kontroler przerwań to układ, który zbiera żądania przerwań z urządzeń (IRQ), ustala ich priorytety i przekazuje przerwanie do procesora. Dzięki temu CPU nie musi bezpośrednio obsługiwać wielu linii IRQ i może szybko zdecydować, które zdarzenie obsłużyć w pierwszej kolejności.
Najczęściej poznasz go po połączeniach: z jednej strony ma wejścia z urządzeń (linie IRQ), a z drugiej sygnał do procesora (np. INT) oraz połączenie z magistralą do wymiany informacji sterującej. Jest "pośrednikiem" między peryferiami a CPU.
DMA dotyczy transferu danych: kontroler DMA przejmuje magistralę, aby przesłać dane między pamięcią a urządzeniem bez angażowania CPU w każdy bajt. Kontroler przerwań dotyczy zdarzeń: sygnalizuje CPU, że coś wymaga obsługi i pomaga wybrać źródło przerwania.
DMA (Direct Memory Access) to mechanizm bezpośredniego dostępu do pamięci. Umożliwia urządzeniom peryferyjnym przesyłanie danych do/ z RAM z pominięciem ciągłej pracy procesora, co zwiększa wydajność przy dużych transferach (np. dyski, karty sieciowe).
Pamięć ROM zwykle jest dołączona do przestrzeni adresowej, więc widzisz linie adresowe, linie danych oraz sygnały sterujące odczytem i wyborem układu. ROM przechowuje firmware/kod startowy, ale nie służy do zarządzania przerwaniami ani arbitrażu zdarzeń.
Pamięć cache to szybki bufor danych/instrukcji, który zmniejsza liczbę odwołań do wolniejszej pamięci RAM. W nowoczesnych rozwiązaniach bywa wbudowana w procesor (L1/L2/L3) lub pokazana jako element między CPU a RAM. Nie pełni funkcji sterowania IRQ.
Przerwania stosuje się, gdy zależy Ci na reakcji na zdarzenia bez marnowania czasu CPU na ciągłe sprawdzanie stanu urządzenia. Procesor wykonuje inne zadania, a gdy urządzenie zgłosi zdarzenie, następuje przerwanie i uruchomienie procedury obsługi.
Najczęstsze błędy to ignorowanie połączeń i wybór "na skojarzenie" (np. cache, bo kojarzy się z CPU) oraz mylenie funkcji: DMA vs przerwania. Pomaga zasada: pamięci rozpoznajesz po magistrali adres/dane, a przerwania po liniach IRQ/INT i priorytetach.
W większości systemów istnieje mechanizm obsługi przerwań, ale jego realizacja bywa różna. W PC może to być osobny układ lub część chipsetu, a w mikrokontrolerach zwykle jest wbudowany w rdzeń/SoC. Zasada działania (zgłoszenie IRQ i wybór obsługi) pozostaje podobna.
Ćwicz identyfikację po funkcji i sygnałach: zaznacz, które bloki są pamięciami, które sterują magistralą, a które pośredniczą w zdarzeniach (IRQ). Porównuj kilka typowych architektur i rób notatki: "DMA = transfer", "PIC = priorytety IRQ", "ROM = firmware".
info

Około 56% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Kontroler przerwań to blok pośredniczący między źródłami IRQ a CPU: zbiera żądania przerwań, ustala priorytety i wystawia sygnał przerwania do procesora."

Źródła:

  • Wikipedia: Programmable interrupt controller — https://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_interrupt_controller (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia: Direct memory access — https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_memory_access (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia: CPU cache — https://en.wikipedia.org/wiki/CPU_cache (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki z architektury komputerów (rozdziały o przerwaniach, DMA i pamięciach)
  • Dokumentacje układów: programowalne kontrolery przerwań (PIC) oraz kontrolery DMA
  • Materiały producentów CPU/SoC dotyczące mechanizmu IRQ/INT i kontrolerów przerwań

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego