Средства аппаратной поддержки ОС

Стандартный цикл выполнения команд.

Действия, требуемые для выборки (извлечения из основной памяти) и выполнения команды, называют циклом команды. В общем случае цикл команды включает в себя несколько составляющих (этапов):

· Выборка команды. Чтение команды из ячейки памяти и занесение ее в РК.

· Вычисление адреса команды. Определение исполнительного адреса команды, которая должна выполняться следующей.

· Декодирование команды. Анализ команды с целью выяснения типа подлежащей выполнению операции и операндов.

· Вычисление адреса операнда. Определение исполнительного адреса операнда, если операция предполагает обращение к операнду, хранящемуся в памяти или же доступному посредством ввода.

· Выборка операнда. Выборка операнда из памяти или его ввод с устройства ввода.

· Исполнение операции. Выполнение операции, указанной в команде.

· Формирование признака результата. Определение признака выполненной операции.

· Запись результата. Запись результата в память или вывод на устройство вывода.

Если в программе используются команды прерывания, то к основному циклу выполнения команды добавляется этап прерывания, в ходе которого процессор проверяет, не поступил ли запрос прерывания. Если запроса нет, ЦП переходит к этапу выборки следующей команды программы. При наличии запроса процессор:

1. Приостанавливает выполнение текущей программы и запоминает содержимое всех регистров, которые будут использоваться программой обработки прерывания. Это называется сохранением слова состояния программы (ССП). В первую очередь необходимо сохранить содержимое счетчика команд, аккумулятора и регистра признаков. ССП обычно сохраняется в стеке.

2. Заносит в счетчик команд начальный адрес программы обработки прерывания. И процессор выполняет программу прерываний. Когда программа обработки прерывания завершается, процессор может возобновить выполнение прерванной программы с точки, где она была прервана. Для этого он восстанавливает ССП (содержимое СК и других регистров) и начинает с цикла выборки очередной команды прерванной программы.

· Средства поддержки привилегированного режима

· Средства трансляции адресов. Любая программа выполняется в своем виртуальном адресном пространстве. В оперативной памяти. Связывает виртуальное адресное пространство с физическим адресом в оперативной памяти???

· Система прерываний. Предназначена для переключения процессора на выполнение различных задач. Сигнал внешнего прерывания поступает на контроллер прерываний. Контроллер прерываний вырабатывает запрос к процессору. Переход процессора на соответствующую программу. С помощью IDT (дискрипторная таблица) – interrupt Descriptor Table.

· Системный таймер. Это микросхема, предназначена для отсчета интервала времени. (Кварцевый генератор). Формирует частоту, сигналы. Интервал между ними – некоторое фиксированное время. Зависит от платформы. От количества ядер. Интервал 10 мс, если одно ядро. Если 2 ядра или больше – то интервал системного прерывания 15 мс.

· Средства защиты областей памяти – это набор регистров центрального процессора, с помощью которых каждая задача имеет определенное пространство, нарушать которое она не может. Имеется некоторый набор регистров, который позволяет защитить одни задачи от воздействия других задач, из-за регистров защиты памяти. У каждой задачи есть определенное пространство.

Дата добавления: 2014-01-05