Сигналдарды өңдеу жабдықтары

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН ПЕДАГОГИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

СӨЖ

Тақырып: Сигналдарды өңдеу жабдықтары.

Группа: 704-61

Дайындады: Тұрсын А.

Қабылдады: Мекемов А.

Шымкент 2017 год.

Жоспар:

Сигналдарды өңдеу жабдықтары.
Үрдістерді басқаратын оқиғалық тітіктер.
Үрдістер әрекеттестігі.
Үзу жүйелері.

Сигналдарды өндеу жабдықтары. Сигналдар бір үрдістен екіншіі үрдіске өткенде немесе ОЖ ядросында қайтадан бір жағдайдың анықталуына байланысты түзіледі. Үрдістер арасындағы қарым-қатынасын сигналды жіберу және қабылдау арқылы қарастырайық.

Үзулердің пайда болуы сияқты сигналдардың пайда болуы келесі себептерге байланысты.

Программа ішіндегі кейбір жағдайлар, мысалы аса толу болғанда немесе нөлге бөлгенде.

Құрылғыдан келген кейбір ақпараттарға байланысты, мысалы пернетақтадан «Сtrl+C» комбинациясын беруге байланысты;

Бір үрдістің екінші үрдіске әректтесуіне байланысты, мысалы «SIG_KILL».

Жүйеде тиянақталған жағдай жиыны бар, олар жүйеде пайда болуы мүмкін. Әр жағдайдың өзінің уникалды аты болады: бұл аттар әдетте UNIX версиясы үшін бірдей. Бұл аттарды сигналдар деп атаймыз.
Үрдістерді басқаратын оқиғалық тітіктер. Үрдістер әрекеттестігі. Позициялық түрде үрдісті басқару үш топқа бөлінеді:
тәуелді үрдістер - үрдістің барлық өмір сүру периодына автономды орындалады;

бірігіп орындалатын үрдістер - таратылатын есептеу алгоритмі негізінде әрекеттеседі;

бәсекелес үрдістер - жалпы қорлар негізінде әрекеттеседі.

Үрдістің нөмірі бірнеше бөлек кезеңдерден тұрады:
Үрдісті құру немесе бастапқы пайда болуы . ОЖ кестесінде үрдіс туралы басқарушы жазба құрылады. Бұл жазбада идентификацияланатын ақпарат болады.

Инициализация. Бұнда үрдістің орындалуына қажетті қорлар анықталады.

Үрдісті белсенділеу. Бұл кезеңде үрдіске санашық қоры бөлінеді және орындалуға жіберіледі. Үрдістің орындалу кезінде ол бұғаттау немесе күту күйінде болуы мүмкін.

Үрдіс аяқталғаннан кейін оның жойылуы басталады.

Бәсекелес үрдістерді басқару негізінде критикалық интервалда басқару әдісі белгіленген. Бұл әдістің негізі коллективті қатынау ішінде әр бір үрдіске өзінше автономды жұмыс жасау үшін уақыт интервалды анықтау мағынасы жатыр.

Бұл талаптар келесі түрде анықталады:

әр бір интервалында тек қана бір үрдіс болу керек

интервалда үрдіс көп уақыт болиауы керек

үрдістер критикалық интервалға шығуды көп уақыт күтпеу керек.

Көрсетілген принциптер арнайы басқаратын программалар көмегімен жүзеге асырылады, бұл программаларды жолшамдар деп атайды.

Үзу мен алып тастау - ол ОЖ-гі күйлер. Олар программалы немесе аппаратты анықталады Үзу немесе алып тастау анықталғанда санашық сол уақытта орындап жатқан жұмысын тоқтатады және басқаруды пайда болған күйді өңдейтін код мекені бойынша жадының ерекше аймағына береді. WNT бұл кодты кақпан өңдеуші деп атайды (trap hondeer) .

NT ядросы үзу және алып тастауды ажыратады. Үзу (interrupt) - санашықтың қандай жұмыс орындап жатқанына қарамайтын кез-келген уақытта болатын асинхронды жағдай. Көбінесе үзу енгізу-шығару құрылғыларының әсерінен болуы мүмкін.

Алып тастау (exception) - синхронды қателі қалып-күй, машиналық команда арқылы орындалады. Мысалы жадының қорғанысының бұзылуы.

WNT ядросы жүйелік қызмет көрсетудің шақыруын нәтиже ретінде қарастырады (бірақ ол жүйелік қақпандар) .

Қақпандарды өңдеуші . Қақпан (trop) термині ол санашықпен қолданылатын механизм. Орындалып жатқан ағында үзу немесе нәтиже пайда болғанда ол басқаруды алып ОЖ-ң бекітілген нүктесіне басқаруды береді. WNT-де санашық басқаруды NT ядросындағы қақпандарды өңдеушіге береді. Бұл модуль коммутационды панельдің рөлін атқарады: ол санашық генерациялайтын үзулер мен нәтижелерді қабылдайды және басқаруды сәйкес жағдайды өңдейтін кодқа береді.

Қақпан өңдеушісі өзінің шақыру кезінде машинаның қалып-күйін саөтау үшін уақытша үзуге тыйим салады, өйткені егер жаңа үзу немесе нәтиже пайда болса, онда ақпараттар жоғалып кетер еді. Сол үшін ол қақпан кадырын құрады және оған үзілген ағынның орындалатын күйі жайында ақпаратты орналастырады. Үзу немесе нәтиже өңдеуді аяқталған соң бұл ақпарат ядроға ағынның әрі қарай орындалуына мүмкіндік береді.

Кейбір нәтиже өңдеуіш өзі шешеді, бірақ көбінесе ол пайда болған күйдің типін анықтап, оны ядроның басқа модуліне немесе жүйелік атқарушыға басқаруды береді.

Мысалы, егер үзу құрылғыдан болса, онда басқару үзуді өңдйтін процедураларына жібереді (interrupt service routine ISR) . Егер үзу жүйелік қызмет көрсетуден пайда болса, онда өңдеуіш басқаруды NT жүйесінің жүйелік қызмет көрсету кодына жібереді. Бөлек нәтиже ядроның нәтижелер диспетчері арқылы өңделеді.

Үзуге үзу диспетчері жауап қайтарады. Ол үзудің көзін анықтап басқаруды сыртқы қызмет көрсететін процедуларға немесе ядроның ішкі процедураларына береді.

Үзудің типтері және пұрсаттылықтары . Әр түрлі санашық әр түрлі типті және әр түрлі мөлшер үзулерді анықтайды. ОЖ танитын үзу деңгейлерінің стандартты жинақысына үзу диспетчері, үзудің аппаратты деңгейлерін бейнелейді. Үзу деңгейлері үзуді пұрсаттылығымен бөледі. Ядролық режимде ағын өзі орындалып жатқан санашықтың үзу деңгейін көтеріп немесе төмендетуі мүмкін. Пұрсаттылық кезегі бойынша үзу қызмет етеді. Үзу жоғары пұрсаттылығымен төмен пұрсаттылықты үзудің орындалуын басып алады.

Үзу деңгейі

Үзу типтері

Үзу деңгейі:

1. жоғарғы деңгей
2. қоректендіру деңгейі

3. санашықтық аралық деңгей

4. таймер деңгейі

5. санашық-құрылғысының деңгейі

6. 1-құрылғының деңгейі
7. диспетчерлі деңгей

8. процедураны асинхронды шақыру деңгейі

9. төменгі деңгей -құрылғының деңгейі

Үзу типтері:

Аппараттық тексеру немесе құрсым қатесі

Қоректендірудің жаңылысуы

Басқа санашықтан сұраныс

Интервалды сұраныс

Пұрсаттылығы жоғары еңғізу-шығару құрылғысы

Пұрсаттылығы төмен еңгізу-шығару құрылғысы

Ағындарды жоспарлау және кейінге қалдырылған шақыру процедураларының өңделуі

Процедураларды асинхронды шақырудың өңделуі

Ағындардың кәдімгі орындалуы

1-ден 6-шы деңгейге дейін аппаратты үзуге арналған;

7-8 - программалық үзулер деңгейі (ядро генерациялайды) ;

9 деңгей төменгі деңгей - ол үзуге жатпайды.

Үзулерді орналастыру. Үзулер көбінде аппаратты еңгізу-шығару құрылғысынан болады, олар санашыққа өздеріне қызмет көрсету жайында хабар беруі керек. Үзулерді жасайтын құрылғылар, ОЖ-ге есептеу уақытын және еңгізу-шығару операциясын сәйкестендіру арқылы санашықты максимальды жүктеуді қамтамасыз етеді. Санашық құрылғыда еңгізу-шығару операциясын іске қосады және деректер тасымалданғанша басқа ағындарды орындайды. Координатты құрылғылар, баспа құрылғылары, тегергіштер, торапты карталар көбінесе үзуді жүзеге асырады.

Үрдістің біресепті және көпесепті орындалуы. Есепті көппроцессорлы шешуді басқару тәсілдері.

Көпесептілік. Санашық бір уақытта тек бір ағынды орындайды. Бірақ көпесептілік операциялық жүйеде пайдаланушыға бірнеше программаларды пайдалануға мүмкіндік береді:

бір қордың босағанын немесе ағынның орындалуы үзілгенше ағын қолданылады;
ағынның мәнмәтіні сақталады;
ағынның мәнмәтіні жүктеледі;
орындалуды күткен ағындар бар болғанша бұл қайталау қайталанады.

Санашықтың бір ағынды орындау кезінде басқа ағынның орындалуын
қайта қосылуын мәнмәтінің қайта қосылуы дейміз.

Көпесептілік жүйе орындайтын жұмыстың мөлшерін көбейтеді, өйткені көп ағындар үзілмей орындалмайды. Ағындар орындалуын тоқтатып, мысалы енгізу-шығару құрылғысының босауын күтуі мүмкін. Көпесептіліктің арқасында бір ағын күтуде болса, басқа ағын орындалуы мүмкін, соның арқасында санашықтың уақыты босқа кетпейді.

Ығыстыратын көпесептілі к - көпесептіліктің түрі, бұнда ағынның басқа ағындардың орындалуына өзбетінше санашықтың босатуын операциялық жүйе күтпейді. Оның орнына алдын ала берілген уақытта немесе пұрсаттылығы жоғары ағын орындалуынға дайын болса операциялық жүйе ағынды үзеді. Ығыстыру бір ағынның санашықты толық алуынан сақтайды және басқа ағындарға санашықтың уақытын қолдануға мүмкіндік береді.

NT орындалу жүйесі - ығыстыратын көпесептілік жүйесі және Windows негізгі ортасы мен Win32 бағыныңқы жүйесі болып табылады. Ығыстырмайтын Windows версиясында MS DOS-қа көпесептілікке жету үшін, ағын өз бетінше санашықтың басқаруын беру қажет. Нашар программалар басқа қолданбаларға немесе жүйе кедергі жасап санашықты жаулап алуы мүмкін еді.

Кейбір кезде екі ағынға жалпы бір мақсатқа жету үшін бір-бірімен әрекеттесуі қажет. Мысалы, С компиляторында бір ағын С тілінде программаның өңдеуін орындаса, ал екінші ағын - бірінші ағынның жұмысының нәтижесін қабылдап және оны объективті кодқа компилляциялауы мүмкін. Бұл екі ағынға бір бірінің деректерінің алмасу тәсіліне қажет.

Санашықтың өңдеуі эәне программаның компилляциясы екі үрдіспен (әр қайсысының бір ағыны бар), бір үрдістің орындалуына қарағанда тез болуы керек, өйткені көпесептілік операциялық жүйеде санашықтың ағынын немесе компиллятордың ағынын кезек-кезек орындауы мүмкін. Санашық бірігіп қолданатын буферге бір нәрсе орналастырса, компилятор өзінің жұмысые бастауы мүмкін. Осыған ұқсас екі немесе бірнеше орында бір уақытта орындалатын қолданбаларды, параллельді қолданбалар дейміз. Бір санашықты компьютерде параллельді қолданбалар пайдалы, ал көпсанашылықтарда ол өте пайдалы.

Көпағындық . Параллельдікке жету үшін екі үрдісті қолдану барлық жағдайда тиімді емес. WinNT бұл проблеманы шешу үшін ыңғайлы жадыны бірігіп қолданатын механизмдерден құрады. Бұл механизмдерді қолданған жағдайларда да басқа проблемалар болуы мүмкін, сол жағдайда параллельдікке жету үшін көпағынды үрдіс қолданылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.