5. Какие области памяти используются в операциях ввода-вывода?

Адрес данных (АД) и счетчик данных (СчД) определяют область памяти, используемую в операции ввода-вывода. Адрес данных указывает адрес первого (или последнего при обратном вводе) байта из массива информации; счетчик данных указывает число байт.

6. Каким образом контроллер устройства информирует процессор об окончании операции ввода-вывода?

При необходимости выполнения ввода-вывода центральный процессор генерирует прерывание, в результате которого вызывается операционная система, в свою очередь, в качестве реакции на прерывание запускающая драйвер устройства, соответственно, активизирующий его контроллер. Каждый контроллер устройства имеет локальный буфер – специализированную память для обмена информацией между компьютером и устройством. Для того, чтобы контроллер мог начать вывод на устройство, предварительно центральный процессор (точнее, драйвер устройства, запущенный на нем) должен переслать информацию из заданной области оперативной памяти в буфер устройства. Далее контроллер устройства уже выполняет вывод информации из буфера на само устройство. По окончании обмена информацией, контроллер генерирует сигнал о прерывании по системной шине, этим информируя процессор об окончании операции.

7. Как организована обработка прерываний?

Прерывание центрального процессора передает управление подпрограмме обработки данного вида прерываний, являющейся частью ОС. В большинстве компьютеров этот механизм реализован через вектор прерываний – резидентный массив в оперативной памяти, в котором хранятся доступные по номерам прерываний адреса подпрограмм-обработчиков прерываний (модулей ОС). При обработке прерывания аппаратура и ОС сохраняют адрес прерванной команды .При возобновлении вычислений будет вновь повторено выполнение прерванной команды.

8. Что такое вектор прерываний?

Вектор прерываний – резидентный массив в оперативной памяти, в котором хранятся доступные по номерам прерываний адреса подпрограмм-обработчиков прерываний (модулей ОС).

9. Как система обрабатывает ситуацию, когда при обработке прерывания возникает другое прерывание?

При обработке прерывания, в свою очередь, может возникнуть другое прерывание. В этом случае новое входящее прерывание задерживается, и информация о нем запоминается в очереди прерываний – системной структуре ОС, обеспечивающей поочередную обработку всех возникших прерываний.

10. Что такое программируемое прерывание (ловушка) и когда оно генерируется?

Кроме прерываний, генерируемых аппаратурой неявно при вычислениях (например, отсутствие страницы в оперативной памяти), возможно также программируемое прерывание (ловушка ) с помощью специальной команды процессора, - например, при обнаруженной ошибке в программе. В случае такого прерывания также работает общий механизм запуска обработчика прерывания – части ОС. Таким образом, с упрощенной точки зрения, ОС можно рассматривать как набор обработчиков прерываний.

11. Что такое процесс?

Процесс - программа, находящаяся в режиме выполнения.

Важная особенность процесса: это единица вычислений, которая должна выполняться последовательно, т.е. каждый процесс имеет свой последовательный поток управления – последовательность выполняемых процессом команд. Многие большие задачи успешно решаются путем параллельного выполнения процессов.

12. Что такое пакетный процесс?

Пакетный процесс – совокупность программ, не критичная ко времени исполнения, обрабатывается с низким приоритетом.

13. Что такое интерактивный процесс?

Интерактивный процесс – совокупность программ, предполагающих приемлемое время отклика на внешние запросы.

14. Что такое счетчик команд процесса?

Счетчик команд – адрес текущей выполняемой команды процесса.

15. Что такое стек процесса?

Стек – резидентная область основной памяти, выделяемая операционной системой при создании процесса, в которой хранятся локальные данные процедур процесса, их параметры и связующая информация между ними, необходимая для организации вычислений. При запуске очередной процедуры в стеке отводится запись активации, называемая также стековым фреймом и областью локальных данных, для хранения локальных данных текущего запуска процедуры.

16. Что такое секция данных процесса?

Секция данных– статическая (постоянно выделенная, неизменного размера) область основной памяти, выделяемая операционной системой процессу, в которой хранятся его глобальные переменные, массивы, структуры, объекты.

Исполняемый код процесса первоначально хранится во вторичной памяти (на диске) и загружается в основную память полностью или частично при обращении к нему.

17. В каких состояниях может находится процесс?

Процесс может находиться в следующих состояниях:

• Новый;

• Выполняемый;

• Ожидающий;

• Готовый к выполнению;

• Завершенный.

18. Дайте определение состояния новый.

Новый - Процесс создается операционной системой, но еще не начал выполняться.

19. Дайте определение состояния готовый к выполнению.

Готовый к выполнению - Процесс ожидает получения ресурсов процессора для его исполнения. В состояние готовности к выполнению процесс попадает обычно либо при его создании, либо после завершения ввода-вывода (из состояния ожидания).

20. Дайте определение состояния выполняемый.

Выполняемый - Выполняются команды процесса на процессоре или процессорах компьютерной системы под управлением ОС.

1.Какие виды устройства ввода-вывода используются в компьютерных системах?