Прерывания, алгоритмы работы

Обработка прерываний

Прерывания должны быть скрыты как можно глубже в недрах операционной системы, чтобы как можно меньшая часть ОС имела с ними дело. Наилучший способ состоит в разрешении процессу, инициировавшему операцию ввода-вывода, блокировать себя до завершения операции и наступления прерывания. Процесс может блокировать себя, используя, например, вызов DOWN для семафора, или вызов WAIT для переменной условия, или вызов RECEIVE для ожидания сообщения. При наступлении прерывания процедура обработки прерывания выполняет разблокирование процесса, инициировавшего операцию ввода-вывода, используя вызовы UP, SIGNAL или посылая процессу сообщение. В любом случае эффект от прерывания будет состоять в том, что ранее заблокированный процесс теперь продолжит свое выполнение.

Загрузка компьютера, BIOS

(5 пунктов загрузки, конспект,19)

Понятия операционных систем

(конспект, 15-18)

Процессы, дерево, иерархия

(конспект, 16-17)

Операционные системы

Иерархия процессов

Иерархия процессов обычно живет очень недолго, как правило, несколько минут, иерархия каталогов может существовать годами. Принадлежность и защита также различны для процессов и файлов. Обычно только родительский процесс может управлять или даже просто иметь доступ к дочернему процессу, однако практически всегда существует механизм, позволяющий читать файлы и каталоги не только владельцу файла, а более широкой группе пользователей.

Каждый файл в иерархии каталогов можно определить, задав его имя пути, называемое также полным именем файла. Путь начинается из вершины структуры каталогов, называемой корневым каталогом. Такое абсолютное имя пути состоит из списка каталогов, которые нужно пройти от корневого каталога к файлу, с разделением отдельных компонентов косой чертой.

В каждый момент времени у каждого процесса есть текущий рабочий каталог, в котором ищутся пути файлов, не начинающиеся с косой черты. Процессы могут изменять свой рабочий каталог, используя системные вызовы.

Перед тем как прочесть или записать файл, его нужно открыть, в это же время проверяется разрешение доступа. Если доступ разрешен, система возвращает небольшое целое число, называемое дескриптором файла и используемое в последующих операциях. Если доступ запрещен, то возвращается код ошибки.

Другое важное понятие в UNIX — это установленная (смонтированная) файловая система. Почти все персональные компьютеры имеют один или два дисковода для гибких дисков, куда можно вставить и откуда можно вынуть диск. Чтобы предоставить возможность общения со сменными носителями (включая компакт-диски), UNIX позволяет присоединять файловую систему сменного диска к главному дереву.

Иерархия — это расположение элементов системы в порядке подчиненности (от высшего к низшему). Системы, эле­менты которых находятся в отношениях «является раз­новидностью», «входит в состав» и других отношениях подчиненности, называются иерархическими системами (системами с иерархической структурой).

Например, иерархическую структуру имеет школа, потому что в ней установлены следующие отношения под­чиненности: директор — заместители директора — учите­ля — ученики.

Иерархическую структуру имеют системы, элементы которых связаны отношением «входит в состав».

На рис. 2.32 изображен граф иерархической системы, представляющий состав прикладного программного обес­печения (ПО) компьютера.

Рис. 2.32

Граф иерархической системы называется деревом. Между любыми двумя вершинами этого графа существует единст­венный путь. Дерево не содержит циклов и петель.

Главный (основной) элемент иерархической си­стемы называ­ется корнем дерева. Каждая вершина дерева (кроме корня) имеет только одного предка— обозначенный ею объект входит в один класс верхнего уровня. Любая вершина дере­ва может порождать несколько потомков — вершин, соот­ветствующих классам нижнего уровня. Такой принцип связи называется «один ко многим». Вершины, не имею­щие порожденных вершин, называются листьями.