ВУЗ:
Составители:
Виртуальность в операционных системах, впрочем, как и в других предметных областях, основана на том, что потребитель
(в ОС-процесс) взаимодействует с необходимым ему ресурсом не прямо, а опосредованно (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Организация распределения ресурсов
Виртуальный ресурс вычислительной системы – это такой ресурс ВС, который реально может либо не существовать в
вычислительной системе, либо существовать с худшими, чем необходимо процессу обработки данных, свойствами и форми-
руемый управляющей программой ВС в виде модели ресурса с требуемыми потребительскими свойствами с использованием
реально существующих ресурсов вычислительной системы.
Наиболее законченным и естественным проявлением концепции виртуальности является понятие виртуальной машины.
Любая операционная система, будучи посредником между пользователем и аппаратной частью вычислительной системы,
создает у пользователя определенное представление о вычислительной системе и ее ресурсах, т.е. формирует у пользователя
видимость виртуальной машины. Восприятие характеристик виртуальной машины различными пользователями неоднознач-
но. Чаще всего виртуальная машина, предоставляемая пользователю, воспроизводит архитектуру реальной машины, однако
архитектурные элементы этого представления выступают с новыми, зачастую улучшенными, качествами.
Чем больше машина, реализуемая средствами конкретной ОС на базе конкретной аппаратной части, приближена к
"идеальной" по характеристикам машине, чем больше ее архитектурно-логические характеристики отличаются от реально
существующих, тем больше уровень виртуальности получаемой пользователем виртуальной машины.
Концепция виртуальности машины нашла широкое применение при проектировании и реализации операционных сис-
тем, позволяя наиболее рационально представить структуру системы в виде определенного набора планировщиков и распре-
делителей ресурсов.
2.4. КОНЦЕПЦИЯ ПРЕРЫВАНИЯ
Реализация мультипрограммного режима работы вычислительных систем возможна только на применении концепции
прерываний, которая состоит в том, что любой процесс, обслуживаемый операционной системой, может быть прерван про-
цессом, имеющим более высокий приоритет.
Прерывание – временное прекращение процесса, такого как выполнение программы вычислительной машины, вызван-
ное событием, внешним по отношению к этому процессу, и совершенное таким образом, что процесс может быть продолжен
(СТ ИСО 2382/10–79).
Приведенное определение исчерпывающе характеризует суть понятия прерывания, оставляя за рамками рассмотрения
физическую природу аппаратного средства, где возникает это прерывание.
В вычислительной машине прерывание – это событие, при котором меняется нормальная последовательность команд,
выполняемых процессором. Сигнал "прерывание" сначала отрабатывается аппаратурой вычислительной машины – системой
прерываний.
Если произошло прерывание, то в вычислительной системе выполняются последовательно следующие действия (рис.
2.3):
• управление передается операционной системе;
•
операционная система запоминает состояние прерванного процесса;
• операционная система анализирует тип прерывания и передает управление соответствующей программе обработки
этого прерывания;
• программа обработки прерывания выполняет предписанные действия и передает управление операционной системе;
• операционная система по результатам работы программы обработки прерываний либо восстанавливает состояние пре-
рванного процесса и позволяет развиваться ему дальше, либо аварийно заканчивает его.
Следует иметь в виду, что инициатором прерывания может быть также и выполняющийся процесс.
Количество источников сигналов прерывания достигает в современных вычислительных системах нескольких сотен и
даже тысяч. Все возможные в системе прерывания можно классифицировать по месту (причине) их возникновения.
Различают шесть основных классов прерываний: прерывания от схем контроля ЭВМ; прерывания по рестарту (повтор-
ному пуску); прерывания ввода/вывода; внешние прерывания; прерывания по вызову супервизора; программные прерыва-
ния.
1.
Прерывание от схем контроля возникает в случае появления любой аппаратной ошибки в ЭВМ. Продолжение работы
машины становится невозможным, и процесс аварийно заканчивает свое существование.
2.
Прерывание по рестарту может наступить в следующих случаях: на пульте управления была нажата кнопка (клавиша,
сочетание клавиш) повторного пуска ЭВМ; процесс, выполняющий в данной ЭВМ, выдал команду рестарта; в многомашинной
системе получена команда рестарта от другого компьютера. В любом случае в ЭВМ, получившей команду рестарта, выполняются
действия по загрузке операционной системы.
Реальные
устройства
ОС
Процесс
Выделение
ресурсов
Взаимодействие
с реальным
ресурсом
Запрос
ресурсов
Процесс
Работа
процесса
Сигнал
прерывания
Время прерывания
Работа
процесса
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »
