Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

1

ADA-wyjatki-przerw3

Wyjątki i przerwania w języku ADA

1. Wyjątki

Wykonuj

ąca się aplikacja może natrafić na przypadki w których nie

b

ędzie mogła kontynuować biężącej sekwencji instrukcji. Jest to

spowodowane:

•

B

łędami w aplikacji

•

Zdarzeniami zewnetrznymi (w komputerze, systemie operacyjnym)

Jako

że aplikacja nie może się zakończyć zdarzenia te są sygnalizowane

jako tak zwane wyj

ątki na które trzeba w zaplanowany sposób

zareagowa

ć. Wyjątki mają nastepujące cechy:

•

Nieznany moment wystapienia

•

Konieczno

ść obsługi

1.1 Wyjątki pierwotnie zdefiniowane
Wyj

ątki predefiniowane zadeklarowane są w pakietach. Podstawowe

wyj

ątki zdefiniowane są w pakiecie Standard.

1. Constaint_Error

•

Warto

ść indeksu tablicy jest poza zakresem danego typu

•

Warto

ść skalarna przekroczyła zakres.

•

Drugi argument operacji /, mod, rem jest równy zeru.

•

Parametr aktualny typu

in

lub

in out

jest wska

źnikiem i

ma warto

ść NULL

2. Program_Error

•

W programie nast

ępuje odwołanie do niedostępnego bytu

•

Wywo

łanie podprogramu lub wejścia do obiektu chronionego

którego deklaracja nie zosta

ła jeszcze opracowana.

•

Wykonanie funkcji nie zako

ńczone instrukcją

return

.

3. Storage_Error

•

Brak pami

ęci do opracowania deklaracji lub wykonania

instrukcji

4. Tasking_Error

•

Komunikacja z zadaniem niemo

żliwa.

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com

Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

2

ADA-wyjatki-przerw3

1.2 Deklarowanie i zgłaszanie wyjątków
Deklarowanie i zg

łaszanie wyjątków odbywa się w następujący sposób:

Deklaracja_Wyjatku :=
Nazwa_Wyjatku {, Nazwa_Wyjatku} :

exception

;

Zg

łoszenie_Wyjątku :=

raise

[Nazwa_Wyjatku];

procedure dzielenie(x,y: in Float; wynik: out Float) is
Blad_dziel: exception;

begin
if(y = 0.0) then
raise Blad_dziel;

else
wynik := x/y;
end if;

...
end dzielenie;

Przyk

ład 1-1 Deklarowanie i zgłaszanie wyjątku

1.3 Obsługa wyjątków
Wyj

ątek który został zgłoszony musi zostać obsłużony.

Strefa_Obs

ługi_Wyjatków ::=

Segment_Obs

ługi_Wyjatków {, Segment_Obsługi_Wyjatków}

Segment_Obs

ługi_Wyjatków :=

when

Nazwa_Wyj

ątku { | Nazwa_Wyjątku} => Instrukcje

|

when others

=> Instrukcje

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com

Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

3

ADA-wyjatki-przerw3

procedure Open_Or_Create(File : in out File_Type;
Mode : File_Mode; Name : String) is
begin

-- Spróbój otworzyć plik. Gdy plik nie istnieje
-- wygenerowany będzie wyjatek Name_Error
Open(File, Mode, Name);

exception
when Name_Error =>
Create(File, Mode, Name);

end Open_Or_Create;

Przyk

ład 1-2 Przykład obsługi wyjątku

1.4 Propagacja wyjątków
Powstanie wyj

ątku spowoduje przekazanie sterowania do strefy obsługi

wyj

ątku w bloku w którym wyjątek został wygenerowany. Gdy brak strefy

obs

ługi wyjątek zostaje ponownie zgłoszony w bloku otaczającym. To

ponowne zg

łoszenie nazywa się propagacją wyjątku.

Blok 3

Blok 2

Blok 1

Obsluga

Wyjatek

Rysunek 1-1 Propagacja wyj

ątku

Mo

żliwe jest zgłoszenie wyjątku w bloku otaczającym przez wykonanie

instrukcji

raise

. Je

żeli wyjątek nie zostanie obsłużony program kończy

si

ę komunikatem

Program_Error

.

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com

Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

4

ADA-wyjatki-przerw3

2. Przerwania

J

ęzyk Ada umożliwia obsługę przerwań. Przyjęto następujący model

obs

ługi przerwań:

•

Przerwanie reprezentuje zdarzenie sprz

ętowe lub zdarzenie systemu

operacyjnego.

•

Na wyst

ąpienie przerwania składa się jego generacja i dostarczenie.

•

Generacja przerwania powodowana jest przez sprz

ęt lub system

operacyjny i czyni przerwanie dost

ępne dla oprogramowania.

•

Dostarczenie przerwania jest akcj

ą powodującą uruchomienie

fragmentu oprogramowania odpowiedzialnego za jego obs

ługę.

•

Wygenerowane przerwanie które nie zosta

ło dostarczone nazywa się

przerwaniem oczekuj

ącym (ang. pending).

•

Pewne lub wszystkie przerwania mog

ą być zablokowane.

Zablokowane przerwanie nie jest dostarczane.

•

Pewne przerwania s

ą zarezerwowane. Dla przerwań

zarezerwowanych u

żytkownik nie może zdefiniować własnych

procedur. Przerwania maj

ą sterowniki wbudowane w system

wykonawczy.

•

Ka

żde przerwanie które nie jest zarezerwowane posiada domyślną

procedur

ę jego obsługi.

Sprzęt

System operacyjny

Aplikacja w Adzie

obsluga

przerwania

Blokowanie

Wywolanie

Rysunek 2-1 Ilustracja obs

ługi przerwań

Przerwania obs

ługiwane są odmiennie w standardzie Ada83 i Ada95.

•

Ada83 – wej

ścia zadania

•

Ada95 – wywo

łanie bezparametrowej procedury obiektu chronionego.

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com

Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

5

ADA-wyjatki-przerw3

2.1 Obsługa przerwań w języku Ada95
Obs

ługa przerwania w Ada95 polega na wywołanie bezparametrowej

procedury obiektu chronionego. Typy, pragmy i procedury zwi

ązane z

obs

ługą przerwań zawarte są w pakiecie Ada.Interrupt.

U

życie pragmy

Interrupt_Handler

informuje system

że procedura

handler_name ma by

ć użyta do obsługi przerwania.

pragma

Interrupt_Handler

(handler_name);

Procedura taka mo

że zostać powiązania z przerwaniem statycznie lub

dynamicznie.

Powiązanie statyczne

Aby dokona

ć statycznego powiązanie procedury z przerwaniem należy

u

żyć pragmy Attach_Handler.

pragma

Attach_Handler

(handler

_name, expression);

Wyra

żenie expression identyfikuje przerwanie a handler_name jest

nazw

ą bezparametrowej procedury w obiekcie chronionym.

with Ada.Interrupts; use Ada.Interrupts;

with Ada.Interrupts.names; use Ada.Interrupts.names;

protected Device_Interface is

procedure Handler;
pragma Attach_Handler(Handler, Int_ID);

end Device_Interface;

protected body Device_Interface is
procedure Handler is
…

end Handler;
end Device_Interface;

Przyk

ład 2-1 Statyczne powiązanie przerwania z procedurą

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com

Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

6

ADA-wyjatki-przerw3

Powiązanie dynamiczne

Aby u

żyć powiązania dynamicznego należy najpierw za pomocą pragmy

Interrupt_Handler wskaza

ć która procedura ma obsługiwać przerwania.

Nast

ępnie należy wywołać procedurę Attach_Handler która wiąże

procedur

ę obsługi z przerwaniem.

procedure Attach_Handler(New_Handler :in Parameterles
s_Handler;Interrupt : in Interrupt_ID);

New_Handler – Nowy handler przerwania
Interrupt - identyfikator przerwania

with Ada.Interrupts; use Ada.Interrupts;
with Ada.Interrupts.names; use Ada.Interrupts.names;

protected Device_Interface is

procedure Handler;
pragma Interrupt_Handler(Handler);
end Device_Interface;

…

Attach_Handler(Device_Interface.Handler, Int_ID);

Przyk

ład 2-2 Dynamiczne przerwania z procedurą

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com

Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

7

ADA-wyjatki-przerw3

2.2 Pakiet Ada.interrupts

package Ada.Interrupts is

type Interrupt_ID is implementation-defined;

type Parameterless_Handler is
access protected procedure;

-- Zwraca True gdy przerwanie jest zarezerwowane

function Is_Reserved (Interrupt : Interrupt_ID)

return Boolean;

-- Zwraca True gdy przerwanie jest przypisane do
-- handlera

function Is_Attached (Interrupt : Interrupt_ID)

return Boolean;

-- Zwraca wskaźnik na bieżacy hadler przerwania

function Current_Handler (Interrupt : Interrupt_ID)

return Parameterless_Handler;

-- Przyporządkowuje handler do przerwania

procedure Attach_Handler

(New_Handler : in Parameterless_Handler;

Interrupt : in Interrupt_ID);

--

Przyporządkowuje

New_Handler

do przerwania

-- i zwraca poprzedni

Old_Handler

procedure Exchange_Handler

(Old_Handler : out Parameterless_Handler;

New_Handler : in Parameterless_Handler;

Interrupt : in Interrupt_ID);

-- Przywraca domyslny handler do przerwania

procedure Detach_Handler

(Interrupt : in Interrupt_ID);

-- Zwraca adres przypisany do przerwania

function Reference(Interrupt : Interrupt_ID)

return System.Address;

private

... -- not specified by the language

end Ada.Interrupts;

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com

Wyj

ątki, przerwania w języku Ada

8

ADA-wyjatki-przerw3

3. Ada w systemach wbudowanych

Using the GNAT Ada front end, and targeting the ERC32 spacecraft microprocessor,
ERC32 Ada offers top performance for mission-critical applications.

ERC32 Ada Features:

Fast user-mode multi tasking

Compact run-time system

Suitable for mission-critical applications

See the

Key Characteristics

report for details.

The standard target board is the Temic (Atmel) ERC32 Starter Kit. This includes the
Temic (Atmel) TSC695 running at 20MHz with 4 M Bytes of fast RAM. ERC32 Ada
also targets earlier chipsets such as the Temic CBA, CCA and CDA.

ERC32 Ada includes customized

GNAT

Ada front end and offers a

restricted Ada 95

programming language suitable for mission-critical applications.

Saab Ericsson DEM32

4. Źródła

[1] Z. Huzar, Z. Fry

źlewicz, I. Dubielewicz, ADA 95, wyd. Helion

1998.
[2] Gilles Motet, Tomasz Szmuc, Programowanie systemów
czasu rzeczywistego z zastosowaniem j

ęzyka ADA, AGH

uczelniane wydawnictwo naukowo dydaktyczne, Kraków 2002.
[3] Pyle I. C. Ada, Warszawa WNT 1986.
[4] Richard Riehle, Ada Distilled, An Introduction to Ada
Programming for Experienced Computer Programmers

http://www.adaic.org/docs/distilled/adadistilled.pdf

PDF created with pdfFactory trial version

www.pdffactory.com