Источники прерывания

Внешние:

• Системный таймер;

• Внешний устройства ввода/вывода;

• Нарушение питания;

• Пульт оператора;

• Другой процессор или другая вычислительная система.

Внутренние:

• Нарушение адресации;

• Неправильный код операции;

• Деление на ноль;

• Переполнение разрядной сетки или исчезновение порядка;

• Средства контроля (например, контроля чётности);

• Попытка выполнения привилегированной или запрещенной команды.

Дисциплины обслуживания

С относительными приоритетами

(могут изменятся программным способом)

С абсолютным приоритетом

(уровни приоритетов не меняются)

Приоритеты прерываний

Средства контроля процессора
Системный таймер
Внешние устройства	Магнитные диски Сетевое оборудование Терминалы
Программные прерывания

Высокий приоритет

Низкий приоритет

Режимы работы операционной системы

Монопрограммный – режим обработки одной единственной программы

Многопрограммный – режим обработки нескольких программ

Мультипрограммный – такой режим работы операционной системы, в котором одновременно выполняется две и более задачи, а процессор переключается с решения одной задачи на решения других на время совершения операций, не требующих его участия

С разделением времени – режим работы в котором каждому процессу отводился квант времени, по истечении которого вычислительная система переключалась на выполнение следующего процесса

В мультизадачном режиме в противовес мультипрограммному режиму обеспечивается взаимодействие между вычислениями. Для подчёркивания этой разницы были введены термины "легковесные процессы" (thin), они же потоки выполнения, нити и треды (threads). Легковесными они называются потому, что процессору не требуется для их реализации организовывать полноценную виртуальную машину. Единственно, что имеют легковесные процессы своего, это процессорное время, всё остальное у связанных легковесных процессов общее. Наличие легковесных процессов позволило организовать многопоточное выполнение задач.

Управление памятью

Оперативная памяти – это второй по значимости разделяемый ресурс.

Задачи управления памятью

Принципы разделения:

• Выполняющаяся программа должна быть способна обратиться по любому адресу своего адресного пространства;

• В памяти должно расположиться как можно больше активных задач для того, чтобы сократить время простоев процессора.

Память и отображение адресов

При выполнении программы все данные и все машинные команды размещаются в памяти по определенным адресам. В классической архитектуре компьютера придерживается принцип единой памяти для данных и программ (т.е. все это находится в одном и том же устройстве во время выполнения).

Существует так называемая гарвардская архитектура, которая предусматривает раздельную память для программ и отдельную память для данных, но все равно при выполнении программы используются так называемые «физические адреса» (т.е. числа). Программисты в современных условиях используют «символьные адреса» (т.е. идентификатор).

Символьный адрес с помощью систем программирования преобразуются в виртуальный адрес. От физического он отличается тем, что не является фактическим адресом размещения команды или данных, а содержит информацию позволяющую вычислить физический адрес.

Операционная система (загрузчик) загружая программу загрузчиком вычисляет физические адреса на основания виртуальных.

1. Пространство имен программы преобразуется в пространство физических адресов совпадающих с виртуальными. Т.е. никакого пересчета виртуальных адресов не происходит.

(программа является двоичным неперемещаемым модулем, который всегда располагается в одном и том же месте ОЗУ)

2. Символьные адреса и виртуальные совпадают и преобразуются в физические адреса

(применяется в простых вычислительных установках, в которых операционная система заменена относительно простой программой – интерпретатором команд)

3. Существует некоторый базовый адрес пространство ОЗУ выделенного для программы. Внутри программы известны смещения. Загрузчик вычисляет адреса на основании базового адреса и смещения. Функция вычисления переложены на специальную программу в загрузчике.

(используются в современных вычислительных установках большой мощности)

4. Вычисление переложено непосредственно на процессор

(используются в современных вычислительных установках большой мощности)