Процесс # программа, которая исполняется

Начало

Запоминание состояния прерываемой программы и переход к прерывающей программе

2.Восстановление состояния прерванной программы и возврат к ней. При наличии нескольких источников запросов должен быть установлен определенный порядок в обслуживании поступающих запросов. Другими словами между запросами и соответствующими прерывающими программами должны быть установлены приоритетные соотношения. Приоритетный выбор запросов для исполнения входит в процедуру перехода к прерывающей программе. Вектор прерывания - это вектор начального состояния прерывающей программы, содержащий всю необходимую информацию для перехода к прерывающей программе, в том числе и ее начальный адрес.

Д/З:

Приоритеты прерываний, абсолютный и относительный приоритеты.

Процедура определения приоритетных запросов прерываний.

Каждому запросу (уровню прерывания) (в некоторых случаях каждому пререфирийному устройству) соответствует свой вектор прерывания, способный инициировать выполнение соответствующей прерывающей программы. В векторе прерывания обычно находятся специально выделенных ячейках памяти. Главное место в процедуре перехода к прерывающей программе занимает передача из соответствующего регистра, процессоров, память на сохранение текущего вектора состояние прерываемой программы и загрузка в регистр процессора вектора прерывания, который при этом переходит управление процессором.

Управление процессором. Процедура организации перехода к прерывающей программе включает в себя выделение из выставленных запросов такого, который имеет наибольший приоритет.

Различают абсолютные и относительные приоритеты. Запрос, имеющий абсолютный приоритет прерывает выполняемую программу и инициирует выполнение соответствующей прерывающей программы. Запрос с относительным приоритетом является первым кандидатом на обслуживание после завершения выполнения текущей программы.

Если наиболее приоритетный из выставленных запросов прерывания не превосходит по уровню приоритета выполняемую процессором программу, то запрос прерывания игнорируется до завершения выполнения текущей программы. Простейший способ установления приоритетных соотношений между запросами (уровнями) прерывание состоит в том, что приоритет определяется порядком присоединением линий сигналов запросов ко входам к системам прерывания. При появлении нескольких запросов прерывания первым воспринимается запрос, поступивший на вход с меньшим номером. В этом случае приоритет является жестко фиксированным. Изменив приоритеты и соотношения можно лишь пересоединением линий сигналов на входах системы прерывания. Процедуры определения приоритетных запросов прерывания. Процедура прерывания с опросом источника (флажков) прерывания. При указанном способе задания приоритета между запросами каждому источнику запросов соответствует разряд (флажок). В регистре запросов прерывания (флажков).

При наличии запроса или нескольких запросов прерывания формируется общий сигнал прерывания (ОСП) инициирующий выполняемую специальной программой или аппаратурой процедуру опроса регистра прерывания (флажков) или просто линий сигналов прерываний для установления источника. Опрос КА линий запросов прерывания (или разрядов регистра запросов прерывания) производится последовательно. Поиск приоритетного запроса прерывания начинается со спроса счетчика.

Циклический (последовательный) опрос входов в систему прерывания в аппаратурном отношении, однако время реакции и при этом методе все-таки велико. Особенно при большом числе источника опроса. Поэтому во многих случаях, например в ряде микропроцессоров, предназначенных для использования при работе в реальном времени. Применяют схемы, позволяющие определять номер выставленного запроса или уровня прерывания ставшего приоритета за один такт.

Процессы.

И их поддержка в операционной системе.

Термин «программа» - не может использоваться для описания происходящего внутри ОС

Термин «задание» - не может использоваться для описания происходящего внутри ОС

Для статических объектов

Термин «процесс» -

Для динамических объектов

 

Термин «процесс» характеризует совокупность

-набора исполняющихся команд

-ассоциированных с ним ресурсов

-текущего момента его выполнения

Находящихся под управлением ОС

Набор операций

Создание процесса – завершение процесса

Запуск процесса – приостановка процесса

Блокирование процесса – разблокирование процесса

(изменение приоритета)

Состояние процесса

Программа счетчик

Содержимое регистров

Данные для планирования использования процессора и управления памятью

Учетная информация

Сведения об устройствах ввода-вывода, связанные с процессом

 

Код и данные в адресном пространстве

Порождение нового РСВ с состоянием процесса рождение

Присвоение идентификационного номера

Выделение ресурсов из ресурсов родителя и из ресурсов ОС

Занесение в адресное пространство кода и установка значения программного счетчика:

1) дубликат родителя;

2) из файла.

Окончание заполнения РСВ

Изменение состояния процесса на готовность

Завершение процесса.

Изменение состояния процесса на «закончил исполнение»

Освобождение ресурсов

Очистка соответствующих элементов РСВ

Сохранение в РСВ информации о причинах завершения

Запуск процесса.

Выбор одного из процессов, находящихся в состоянии «готовность»

Изменение состояния выбранного процесса на «исполнение»

Обеспечение наличия в оперативной памяти информации необходимой для его выполнения

Восстановление значения регистров

Передача управления по адресу, на который указывает программный счетчик.

Приостановка процесса.

Автоматическое сохранение программного счетчика и части регистров (работа hardware)

Передача управления по специальному адресу (работа hardware)

Сохранение динамической части регистрового и системного контекстов в РСВ

Изменение состояния процесса на «готовность»

Обработка прерывания.

Блокировка процесса.

Обработка системного вызова

Сохранение контекста процесса в РСВ

Перевод процесса в состояние «ожидание»

Разблокирование процесса.

Уточнение того какое именно событие произошло

Проверка наличия процесса, ожидающего этого события

Перевод ожидающего процесса в состояние «готовность»

Обработка произошедшего события.

Уровни планирования процессов.

Долгосрочное планирование – планирование заданий;

Среднесрочное планирование – swapping;

Краткосрочное планирование – планирование использования процессора.

Цели планирования.

Справедливость

Эффективность

Сокращение полного времени выполнения (tumaraund time)

Сокращение времени ожидания (waiting time)

Сокращение времени отклика (response time).

Желаемые свойства алгоритмов планирования.

Предсказуемость

Минимизация накладных расходов

Равномерность загрузки вычислительной системы

Масштабируемость.

Параметры планирования.

Статические параметры вычислительной системы – например, предельные значения ее ресурсов.

Статические параметры процесса – кем запущен, степень важности, запрошенное процессорное время, какие требуются ресурсы и т.д.

Динамические параметры вычислительной системы – например, количество свободных ресурсов в данный момент.

Динамические параметра процесса – текущий приоритет, размер занимаемой оперативной памяти, использованное процессорное время и т.д.

CPU burst и I/O burst

Обработка информации

Операции ввода-вывода

С точки зрения программиста:

Обработка информации - выполнение команд процессора над данными,находящимися памяти, независимо от уровна иерархихи.

Ввод-вывод - обмен данными между памятью и устройствами, внешними по отношению к ней и процессору.

С точки зрения ОС:

Обработка информации - выполнение команд процессора над данными, лежащими в памяти на уровнях не ниже основной памяти.

Ввод-вывод - все остальное

Память и устройства I/O

Память:

- Локализована в пространстве

- Ячейки взаимно однозначно отображаются на линейное адресное пространство память.

Устройства I/O:

- Пространственно разнесены и подключаются к локальной магистрали через порты ввода-вывода.

- Порты ввода-вывода взаимно однозначно отображаются на линейное адресное пространство ввода-вывода (иногда на линейное адресное пространоство памяти).

Память и устройства I/O

Занесение информации в память завершает операцию записи

Занесение информации в порт часто инициализирует реальное совершение устройства ввода-вывода

Начало

Запоминание состояния прерываемой программы и переход к прерывающей программе

2.Восстановление состояния прерванной программы и возврат к ней. При наличии нескольких источников запросов должен быть установлен определенный порядок в обслуживании поступающих запросов. Другими словами между запросами и соответствующими прерывающими программами должны быть установлены приоритетные соотношения. Приоритетный выбор запросов для исполнения входит в процедуру перехода к прерывающей программе. Вектор прерывания - это вектор начального состояния прерывающей программы, содержащий всю необходимую информацию для перехода к прерывающей программе, в том числе и ее начальный адрес.

Д/З:

Приоритеты прерываний, абсолютный и относительный приоритеты.

Процедура определения приоритетных запросов прерываний.

Каждому запросу (уровню прерывания) (в некоторых случаях каждому пререфирийному устройству) соответствует свой вектор прерывания, способный инициировать выполнение соответствующей прерывающей программы. В векторе прерывания обычно находятся специально выделенных ячейках памяти. Главное место в процедуре перехода к прерывающей программе занимает передача из соответствующего регистра, процессоров, память на сохранение текущего вектора состояние прерываемой программы и загрузка в регистр процессора вектора прерывания, который при этом переходит управление процессором.

Управление процессором. Процедура организации перехода к прерывающей программе включает в себя выделение из выставленных запросов такого, который имеет наибольший приоритет.

Различают абсолютные и относительные приоритеты. Запрос, имеющий абсолютный приоритет прерывает выполняемую программу и инициирует выполнение соответствующей прерывающей программы. Запрос с относительным приоритетом является первым кандидатом на обслуживание после завершения выполнения текущей программы.

Если наиболее приоритетный из выставленных запросов прерывания не превосходит по уровню приоритета выполняемую процессором программу, то запрос прерывания игнорируется до завершения выполнения текущей программы. Простейший способ установления приоритетных соотношений между запросами (уровнями) прерывание состоит в том, что приоритет определяется порядком присоединением линий сигналов запросов ко входам к системам прерывания. При появлении нескольких запросов прерывания первым воспринимается запрос, поступивший на вход с меньшим номером. В этом случае приоритет является жестко фиксированным. Изменив приоритеты и соотношения можно лишь пересоединением линий сигналов на входах системы прерывания. Процедуры определения приоритетных запросов прерывания. Процедура прерывания с опросом источника (флажков) прерывания. При указанном способе задания приоритета между запросами каждому источнику запросов соответствует разряд (флажок). В регистре запросов прерывания (флажков).

При наличии запроса или нескольких запросов прерывания формируется общий сигнал прерывания (ОСП) инициирующий выполняемую специальной программой или аппаратурой процедуру опроса регистра прерывания (флажков) или просто линий сигналов прерываний для установления источника. Опрос КА линий запросов прерывания (или разрядов регистра запросов прерывания) производится последовательно. Поиск приоритетного запроса прерывания начинается со спроса счетчика.

Циклический (последовательный) опрос входов в систему прерывания в аппаратурном отношении, однако время реакции и при этом методе все-таки велико. Особенно при большом числе источника опроса. Поэтому во многих случаях, например в ряде микропроцессоров, предназначенных для использования при работе в реальном времени. Применяют схемы, позволяющие определять номер выставленного запроса или уровня прерывания ставшего приоритета за один такт.

Процессы.

И их поддержка в операционной системе.

Термин «программа» - не может использоваться для описания происходящего внутри ОС

Термин «задание» - не может использоваться для описания происходящего внутри ОС

Для статических объектов

Термин «процесс» -

Для динамических объектов

 

Термин «процесс» характеризует совокупность

-набора исполняющихся команд

-ассоциированных с ним ресурсов

-текущего момента его выполнения

Находящихся под управлением ОС

Процесс # программа, которая исполняется

-для исполнения одной программы может организоваться несколько процессов

- в рамках одного процесса может исполняться несколько программ

-в рамках процесса может исполняться код отсутствующий в программе

Набор операций

Создание процесса – завершение процесса

Запуск процесса – приостановка процесса

Блокирование процесса – разблокирование процесса

(изменение приоритета)

Состояние процесса

Программа счетчик

Содержимое регистров

Данные для планирования использования процессора и управления памятью

Учетная информация

Сведения об устройствах ввода-вывода, связанные с процессом

 

Код и данные в адресном пространстве

Порождение нового РСВ с состоянием процесса рождение

Присвоение идентификационного номера

Выделение ресурсов из ресурсов родителя и из ресурсов ОС

Занесение в адресное пространство кода и установка значения программного счетчика:

1) дубликат родителя;

2) из файла.

Окончание заполнения РСВ

Изменение состояния процесса на готовность

Завершение процесса.

Изменение состояния процесса на «закончил исполнение»

Освобождение ресурсов

Очистка соответствующих элементов РСВ

Сохранение в РСВ информации о причинах завершения

Запуск процесса.

Выбор одного из процессов, находящихся в состоянии «готовность»

Изменение состояния выбранного процесса на «исполнение»

Обеспечение наличия в оперативной памяти информации необходимой для его выполнения

Восстановление значения регистров

Передача управления по адресу, на который указывает программный счетчик.

Приостановка процесса.

Автоматическое сохранение программного счетчика и части регистров (работа hardware)

Передача управления по специальному адресу (работа hardware)

Сохранение динамической части регистрового и системного контекстов в РСВ

Изменение состояния процесса на «готовность»

Обработка прерывания.

Блокировка процесса.

Обработка системного вызова

Сохранение контекста процесса в РСВ

Перевод процесса в состояние «ожидание»

Разблокирование процесса.

Уточнение того какое именно событие произошло

Проверка наличия процесса, ожидающего этого события

Перевод ожидающего процесса в состояние «готовность»

Обработка произошедшего события.

Уровни планирования процессов.

Долгосрочное планирование – планирование заданий;

Среднесрочное планирование – swapping;

Краткосрочное планирование – планирование использования процессора.

Цели планирования.

Справедливость

Эффективность

Сокращение полного времени выполнения (tumaraund time)

Сокращение времени ожидания (waiting time)

Сокращение времени отклика (response time).

Желаемые свойства алгоритмов планирования.

Предсказуемость

Минимизация накладных расходов

Равномерность загрузки вычислительной системы

Масштабируемость.

Параметры планирования.

Статические параметры вычислительной системы – например, предельные значения ее ресурсов.

Статические параметры процесса – кем запущен, степень важности, запрошенное процессорное время, какие требуются ресурсы и т.д.

Динамические параметры вычислительной системы – например, количество свободных ресурсов в данный момент.

Динамические параметра процесса – текущий приоритет, размер занимаемой оперативной памяти, использованное процессорное время и т.д.

CPU burst и I/O burst