машинно-зависимые свойства ОС

ввода-вывода

выполняемой программы к системе (а через нее - к

соответствующей программе обработке прерывания), происходящая при возникновении определенного события.

Опр. 2. Прерывание (interrupt) - это сигнал, заставляющий ЭВМ менять обычный порядок исполнения команд. Возникновение подобных сигналов обусловлено такими событиями, как завершение операций ввода-вывода, истечение заранее заданного интервала времени или попытка деления на нуль.

ситуация, когда сама программа обработки прерывания прерывается. В этом случае

говорят, что происходит вложенное прерывание.

соответственно обработчику прерываний;

корректное возвращение к прерванной программе (перед передачей управления

обработчику прерываний содержимое регистров процессора запоминается либо в памяти с прямым доступом либо в системном стеке).

с помощью специальной инструкции.

системы. Источником такого прерывания может быть сам микропроцессор (не программа,

а само оборудование микропроцессора!).

- это выполнение отдельной программы с ее данными на последовательном

процессоре (программа, находящаяся в решении).

время выполнения двух задач получается меньше, чем, если бы мы

выполняли их по очереди (запуск одной из них после завершения другой).

становится больше, чем, если бы мы выполняли каждую из них

как единственную.

не может быть выполнен быстрее, чем, если бы он выполнялся

в однопрограммном режиме (всякое разделение ресурсов замедляет работу одного из участников за счет дополнительных затрат времени на ожидание выполнения ресурса).

ОС поддерживает мультипрограммирование и старается эффективно использовать ресурсы путем организации к ним очередей запросов, составляемых тем или иным способом. Это требование достигается поддерживанием в памяти более одного процесса, ожидающего процессор, и более одного процесса готового использовать ресурсы, как только последние станут доступными.

конкурирующими процессами путем передачи им управления согласно некоторой стратегии планирования.

программный модуль, выполняемый в CPU. Операционная система контролирует следующую деятельность,

связанную с процессами:

1. Создание и удаление процессов

2. Планирование процессов

3. Синхронизация процессов

4. Коммуникация процессов

5. Разрешение тупиковых ситуаций

это план действий, а процесс — это само действие. Понятие

процесс включает:

1. программный код
2. данные
3. содержимое стека
4. содержимое адресного и других регистров CPU.

общего назначения, но и, например ОС реального времени, то можно

сказать, что процесс может находиться в активном и пассивном состоянии (см. Рисинок).

Выполнения (running) - все затребованные процессом

ресурсы выделены. В этом состоянии в каждый момент времени может находиться только один процесс, если речь идет об однопроцессорной ВС (процесс использует процессор для выполнения своих команд).

• Готовности к выполнению (ready) - ресурсы могут быть предоставлены, тогда процесс перейдет в состояние выполнения (процессы не блокированы и не активны).

• Блокирования или ожидания (blocked) затребованные ресурсы не могут быть предоставлены, или операция ввода/вывода не завершена (выполнение процесса может быть продолжено только после наступления некоторого ожидаемого им события).

По команде оператора (пользователя). Имеет место в тех диалоговых

ОС, где программа может иметь статус задачи (и при этом являться пассивной), а не просто быть исполняемым файлом и только на время исполнения получать статус задачи (как это происходит в большинстве современных ОС)

• При выборе из очереди планировщика (характерно для ОС, работающих в пакетном режиме)

• По вызову из другой задачи (посредством обращения к супервизору один процесс может создать, инициировать, приостановить, остановить, уничтожить другой процесс)

Процесс из состояния бездействия может перейти в состояние готовности в следующих случаях:

• При наступлении запланированного времени запуска программы.

Идентификатор процесса;
• Тип (или

класс) процесса, который определяет для супервизора некоторые правила предоставления ресурсов;
• Приоритет процесса;
• Переменную состояния, которая определяет, в каком состоянии находится процесс (готов к работе, в состоянии выполнения, ожидание устройства ввода-вывода и т.д.);
• Защищенную область памяти (или адрес такой зоны), в которой хранятся текущие значения регистров процессора, если процесс прерывается, не закончив работы. Эта информация называется контекстом задачи;
• Информацию о ресурсах, которыми процесс владеет и/или имеет право пользоваться (указатели на открытые файлы, информация о незавершенных операциях ввода/вывода и т.п.);
• Место (или его адрес) для организации общения с другими процессами;
• Параметры времени запуска (момент времени, когда процесс должен активизироваться, и периодичность этой процедуры);
• В случае отсутствия системы управления файлами - адрес задачи на диске в ее исходном состоянии и адрес на диске, куда она выгружается из оперативной памяти, если ее вытесняет другая.

Файловая система

• Диспетчер

прерываний (программный модуль ОС, который занимается диспетчеризацией обработчиков прерываний).

обмене данными с внешними устройствами компьютера должна решать ряд общих

задач, из которых наиболее важными являются следующие:

1. Организация параллельной работы устройств ввода/вывода и процессора
2. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
3. Разделение устройств и данных между процессами
4. Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы
5. Поддержка широкого спектра драйверов с возможностью включения в систему нового драйвера
6. Динамическая загрузка и выгрузка драйверов
7. Поддержка нескольких файловых систем
8. Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода/вывода