Понятие дескриптора
Для реализации функции управления необходимо иметь всю информацию об процессе в каждый момент времени, поэтому создается специальная структура – дескриптор процесса.
Состав дескриптора:
1. Идентификатор процесса – внутренний уникальный идентификатор (число)
2. Тип процесса – определяет для ОС некоторые правила предоставления ресурсов процессу (см. классификацию выч. процессов).
3. Приоритет, в соответствии с которыми ОС предоставляет ресурсы (номер в очереди).
4. Переменная состояния – фиксирует изменения, которые будут происходить с процессом (см. диаграмму состояний).
5. Защищенная область памяти (адрес), где хранятся текущие значения регистров процессора – контекст задачи. Эта область необходима для сохранения состояний прерванного процесса, чтобы потом была возможность вернуться вновь к прерванному состоянию с контрольной точки.
6. Информация о ресурсах, которыми процесс владеет (укзатели на открытые файлы, информация о незавершенных операциях I/O и др.)
7. Адрес для организации общения с другими процессами.
8. Временные параметры запуска.
9. В случае отсутствия системы управления файлами адреса процесса (на диске).
Данные дескриптора хранятся в ОП. ОС организует из них очереди и отображает переход процесса из одного состояния в другое путём изменения его номера в этой очереди. В различных ОС количество описателей может быть задано жестко, в других – их можно менять, например, в WINNT CONFIG.SYS:
THREADS=1024 – может параллельно существовать до 1024 процесса –тредов (потоков процесса).
Прерывания
Прерывание – принудительная остановка выполнения работы и передача управления от выполняемой программы к ОС, возникающие при определённых событиях с сохранением прерванных состояний.
Цель прерывания: реализация асинхронного режима работы и распараллеливание работы отдельных устройств вычислительной системы для реализации мультизадачного режима работы.
Прерывание обязательно влечёт за собой изменение порядка выполнения команд.
Прерывания могут возникать в CPU (синхронные) или вне его (асинхронные – источник прерывания вне процессора). Значит, должна быть сформирована очередь прерываний на обработку.
Дисциплины обслуживания прерываний:
с относительными приоритетами (обслуживание прерывания не останавливается, даже если возникли прерывания с более высоким приоритетом - монопольно)
с абсолютным приоритетом (обрабатывается всегда прерывание с наибольшим приоритетом, значит обслуживание предыдущего прерывания с меньшим приоритетом должно быть прервано)
стек (LCFS- last come first served - обратная очередь)
Механизм прерывания:
установление факта прерывания (приём сигнала) и идентификация прерывания.
запоминание состояния прерванного процесса (может выполняться программно).
управление аппаратно передаётся подпрограмме обработки прерывания.
передача управления соответствующей программе.
восстановление информации о прерванном процессе.
возврат в прерванную программу.
1,2,3 - выполняются аппаратно.
4,5,6 - выполняется программно.