Керування системним часом

Таймери і системний час

Таймери керують пристроями, які передають у систему інформацію про час. Вони відстежують поточний час доби, здійснюють облік витрат процесорного часу, по­відомляють процеси про події, що відбуваються через певний проміжок часу тощо. Робота із такими пристроями відрізняється від традиційної моделі введення-ви-ведення, для них використовують окремий набір системних викликів.

Апаратний таймер — це пристрій, що генерує перери­вання таймера через певний проміжок часу. Розглянемо, як такий пристрій мож­на використати для відстеження поточного системного часу.

Таке завдання розв'язують просто: створюють лічильник, який збільшують для кожного переривання таймера. Основною проблемою є розмір цього лічиль­ника, а саме:

- 32-бітне значення не може зберігати достатньо великий проміжок часу (пере­повнення такого лічильника за частоти переривання таймера 60 Гц настане упродовж двох років);

- 64-бітне значення на 32-бітному процесорі (наприклад, в архітектурі ІА-32) оброблятиметься неефективно. Для реалізації 32-бітного лічильника звичайно використовують такі підходи.

- Зберігають лише інформацію про секунди, а про долі поточної секунди (мілі-секунди, мікросекунди) — окремо. У цьому разі лічильника секунд вистачить для зберігання інформації про 2³² с (більш як на 135 років).

- Зберігають інформацію про кількість переривань із моменту останнього заванта­ження системи, а час останнього завантаження зберігають окремо (як 64-бітне значення). У разі запиту поточного часу значення лічильника і збережений час завантаження додають.

Якщо поряд із таймером у системі є годинник, значення цього лічильника мо­же час від часу звірятися із показаннями годинника.

Висновки

1. Однією із найважливіших функцій ОС є керування пристроями введення-ви-ведення. Під час його реалізації насамперед важливо безпосередньо реалізува­ти виконання операцій введення-виведення. Найпоширенішими підходами до розв'язання цього завдання є опитування пристроїв введення-виведення на основі переривань і використання контролерів доступу до пам'яті (DMA).
2. Другим важливим завданням є реалізація операцій з організації виконання введення-виведення у ядрі. Основними підходами тут є планування операцій введення-виведення, буферизація і спулінг. Необхідно завжди враховувати можливість виникнення помилок введення-виведення.
3. Третім завданням є організація різних засобів введення-виведення для вико­ристання в режимі користувача. Сучасні ОС надають різні високоефективні підходи до реалізації таких засобів: синхронне й асинхронне введення-виве­дення, введення-виведення із повідомленням, порти завершення введення-ви­ведення. Більшість цих засобів розраховані на використання у поєднанні з ба-гатопотоковістю.
4. Для реалізації всіх цих можливостей ОС повинна мати драйвери пристроїв, які реалізують базовий набір операцій доступу до пристроїв і надають для ви­користання цих операцій простий у застосуванні універсальний інтерфейс (подібний до інтерфейсу файлової системи в UNIX-сумісних ОС).

Дата добавления: 2014-01-07