69772

Перемикання контексту й обробка переривань

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Найважливішим завданням операційної системи під час керування процесами і потоками є організація перемикання контексту передачі керування від одного потоку до іншого зі збереженням стану процесора. Звичайно потрібно виконати такі операції: зберегти стан процесора потоку в деякій ділянці...

Украинкский

2014-10-10

28 KB

1 чел.

Тема 2. Перемикання контексту й обробка переривань.

2.1. Організація перемикання контексту

Найважливішим завданням операційної системи під час керування процесами і потоками є організація перемикання контексту — передачі керування від одного потоку до іншого зі збереженням стану процесора.

Загальних принципів перемикання контексту дотримуються у більшості систем, але їхня реалізація обумовлена конкретною архітектурою. Звичайно потрібно виконати такі операції:

♦  зберегти стан процесора потоку в деякій ділянці пам'яті (області зберігання стану процесора потоку);

визначити, який потік слід виконувати наступним;

завантажити стан процесора цього потоку із його області зберігання;

продовжити виконання коду нового потоку.

Перемикання контексту звичайно здійснюється із залученням засобів апаратної підтримки. Можуть бути використані спеціальні регістри та ділянки пам'яті, які дають можливість зберігати інформацію про поточну задачу (коли розглядають апаратне забезпечення, аналогом поняття «потік» є поняття «задача»), а також спеціальні інструкції процесора для роботи з цими регістрами та ділянками пам'яті.

Розглянемо апаратну підтримку перемикання задач в архітектурі ІА-32. Для збереження стану процесора кожної задачі (вмісту пов'язаних із нею регістрів процесора) використовують спеціальну ділянку пам'яті — сегмент стану задачі TSS. Адресу цієї області можна одержати з регістра задачі TR (це системний адресний регістр).

Для перемикання задач досить завантажити нові дані в регістр TR. У результаті значення регістрів процесора поточної задачі автоматично збережуться в її сегменті стану, після чого в регістри процесора буде завантажено стан процесора нової (або раніше перерваної) задачі й почнеться виконання її інструкцій.

Наступний потік для виконання вибирають відповідно до принципів планування потоків, які ми розглянемо в розділі 4.

2.2. Обробка переривань

У процесі виконання потік може бути перерваний не лише для перемикання контексту на інший потік, але й у зв'язку із програмним або апаратним перериванням (перемикання контексту теж пов'язане із перериваннями, власне, із перериванням від таймера). Із кожним перериванням надходить додаткова інформація (наприклад, його номер). На підставі цієї інформації система визначає, де буде розміщена адреса процедури оброблювача переривання (список таких адрес зберігають у спеціальній ділянці пам'яті і називають вектором переривань).

Наведемо приклад послідовності дій під час обробки переривання:

  •  збереження стану процесора потоку;

встановлення стека оброблювача переривання;

початок виконання оброблювача переривання (коду операційної системи); для цього з вектора переривання завантажується нове значення лічильника команд;

відновлення стану процесора потоку після закінчення виконання оброблювача і продовження виконання потоку.

Передача керування оброблювачеві переривання, як і перемикання контексту, може відбутися практично у будь-який момент. Основна відмінність полягає в тому, що адресу, на яку передається керування, задають на основі номера переривання і зберігають у векторі переривань, а також у тому, що код оброблювача не продовжується з місця, де було перерване виконання, а починає виконуватися щораз заново.

Контрольні запитання:

1. Організація перемикання контексту.

2. Обробка переривань.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65844. Изучение принципов действия, конструкции и характеристик комбинированного указателя скорости и указателя числа М 1.44 MB
  Настоящая работа ставит своей целью изучить назначение, принцип действия, особенности устройства и конструкции, а также основные метрологические характеристики барометрических указателей скорости и числа М.
65847. Проектирование локальной сети 23.94 KB
  Цель работы: Изучить основные виды, преимущества и недостатки сетевые топологии, их, наиболее распространенные типы сетей, виды и методы доступа к среде передачи данных, сетевые архитектуры.
65848. Исследование модели шинной ЛВС с маркерным доступом 1.31 MB
  Исследование особенностей построения и функционирования шинной ЛВС с маркерным методом доступа и определение основных характеристик сети. Определить основные характеристики ЛВС шинной топологии с маркерным методом доступа на основе исследования аналитической модели сети.
65849. Концепция антропогенеза. Идея происхождения человека 34.5 KB
  Выделяет несколько стадий происхождения человека и животных: В воде появляются какие-то отдельные формы живого Отдельные вещи начинают случайно объединяться. Ему времени приписывалась циклическая форма соответственно что классическая трактовка изменений человека...
65851. Строение микро-ЭВМ (архитектура) 179.5 KB
  ОБ операционный блок производит прием и временное хранение исходных данных их преобразование и передачу результата обработки следующим устройствам. Кроме того ОБ проверяет соответствия результата обработки данных заранее обусловленным признакам например отрицательные числа нули четность и т.