24.Классификация прерываний.

Существует два основных механизма прерываний:

1.прерывания по вызову;2.векторные прерывания.

Прерывания по вызову: примерами ЭВМ с прерываниями по вызову является ЭВМ NOVA Data General. Векторные прерывания: каждый элемент вектора прерывания соответствует специальному классу периферийных устройств. Кроме того, резервируются дополнительные элементы для устройства управления памятью, стека и арифметических ошибок. Элемент вектора прерывания состоит из двух слов (word): -адреса программы обработки прерываний. -нового слова состояния процесса.

Если имеется запрос на прерывание, то выполняется следующий процесс обработки прерываний:1)процессор записывает текущее PSW и программный счетчик во временный регистр ЦП;

2)адрес программы обработки прерываний, определяющий новый программный счетчик и новое PSW. Загружается соответственно в их регистры. Загрузка адреса в регистр ПС влечет за собой передачу управления программе обработки прерывания; 3)выполняется ПОП; 4)после этого управление возвращается прерванному процессу (откат), используя команду возврата из прерывания RET.

Прерывания в ОС

Любая ОС – это совокупность взаимодействующих процессов, и их совместная работа основана на концепции прерываний.

Прерывание – это событие внутри системы, которое связано с приостановкой работы центрального процессора, с запоминанием его состояния, с передачей управления программе обработки данного прерывания и возврату к прежнему состоянию процесса.

Виды прерываний

Все прерывания делятся на четыре вида:

1) SVS(SuperViSor) – они связаны с переходом всей вычислительной системы в состояние «система» и вызовом супервизора или диспетчера процессов. В состоянии «система» центральный процессор в состоянии выполнения привилегированной команды.

Состав: менеджеры: - ОП; - Виртуальной памяти;

- Ресурсов; - Вспомогательной внешней памяти

2) Программные прерывания (break’и деление на ноль, выполнение несуществующей команды и др.).

3) Прерывания по таймеру - привилегированная команда, приостанавливающая работу центрального процессора, вводит некое число в регистр таймера, и он сбрасывает по единице до нуля. Это дает возможность выделять кванты времени для программ пользователя. 4) Прерывания ввода–вывода – инициируются каналами или устройствами ввода-вывода.

Все прерывания характеризуются приоритетом:

Системные прерывания – самые важные;

Прерывания ПО и ввода–вывода – самые неважные.

В системной области ОС для каждого типа прерываний существует своя рабочая область – область прерываний, где хранится информация о них, а состояние центрального процессора записывает в слово состояния PSW (Process Status Word) .

Слово состояния представляет собой структуру, которая содержит следующие поля:1)Режим;( 0 – пользователь или 1 – супервизор)

2)Активность; если 0 – центральный процессор активен;

1 – выполняются привилегированные команды, или ничего не выполняет. 3)Процесс; идентификатор данного процесса PID.

4) Условие; код условия данного процесса.

4)Маска; используется для контроля за разрешением прерывания. Она устанавливается ОС в соответствии с классом прерывания так, чтобы все прерывания равного или более низкого класса были запрещены, а с более высоким приоритетом были разрешены. Все прерывания в ОС образуют очереди, которые обрабатываются в ОС по мере завершения тех или иных прерываний. Прерывания могут быть вложенными.

В ОС обработкой любого прерывания занимаются обработчики прерываний. Прерывания используют для реализации таких функций ОС, как планирование процессов, функций ввода-вывода, функций распределения памяти.

2. Windows 1.01, выпущенная 20 ноября 1985 года, была первой попыткой Microsoft реализовать многозадачную операционную среду для IBM PC с графическим интерфейсом. В отличие от последующих версий, Windows 1.0 предоставляла лишь ограниченную поддержку многозадачности для существующих программ MS-DOS. В Windows 2.x реализована система перекрывающихся окон. Кроме того, используются достоинства защищенного режима процессора 80286 и более совершенных, что позволяет программам выйти за пределы объема основной памяти DOS - 640 Кбайт. Поддержка протоколов TCP/IP в Windows 3.x основывалась на отдельных пакетах от третьих сторон. Дополнение от Microsoft также предоставляло поддержку TCP/IP в Windows для рабочих групп, но этот пакет не стал широко доступным. Windows NT была разработана «с нуля», развивалась отдельно от других ОС семейства Windows (Windows 3.x и Windows 9x) и, в отличие от них, позиционировалась как надёжное решение для рабочих станций и серверов. Windows NT дала начало семейству операционных систем, в которое входят Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7. Windows 95 содержит значительные улучшения графического интерфейса и внутреннего устройства системы, включая рабочий стол и меню «Пуск», поддержку длинных (до 256 знаков) имён файлов и систему «plug and play»(вкл и работай). Windows 98. Улучшениям подверглась поддержка AGP, доработаны драйверы USB, добавлена поддержка работы с несколькими мониторами и поддержка WebTV. Как и в Windows 95 OSR 2.5, в интерфейс системы интегрирован Internet Explorer 4. Windows 2000. Наиболее существенные улучшения в по сравнению с Windows NT 4.0: Поддержка службы каталогов Active Directory, Службы IIS версии 5.0, Файловая система NTFS версии 3.0, Обновленный пользовательский интерфейс. Windows ME от своих предшественниц — Windows 95 и Windows 98 — отличается относительно небольшими обновлениями, такими как новый Internet Explorer 5.5 и Windows Media Player 7. В Windows XP появилась возможность использовать «Visual Styles» позволяющие изменить графический интерфейс пользователя. Luna — новый стиль графического интерфейса, входящий в поставку XP и являющийся интерфейсом по умолчанию для ПК, имеющих более 64 мегабайт RAM. Существует мнение, что Windows Vista является худшей операционной системой выпущенной Microsoft. В Windows 7 реализована более гибкая настройка User Account Control (UAC), которая в отличии от Windows Vista имеет ещё два промежуточных состояния между режимами «Включить» и «Выключить». Windows 8 — переосмысленная Windows 7, и приемы работы с рабочим столом остались те же. Приложения в Modern-интерфейсе тесно связаны между собой, поэтому можно из приложения «Видео» отправить любое видео по интернету с помощью приложения «Почта».