7. Операционная система как средство управления ресурсами типовой микроЭвм. Принципы числового кодирования, хранимой программы.

Информация в ЭВМ представляется в виде цифровых кодов, разделяется на элементы информации – слова.

Слово – это упорядоченная последовательность из строго определенного кол-ва двоичных разрядом.

Машинное слово

1) Данные – это элементы информации, над которыми выполняются преобразования.

2) Команды – определяют действия, необходимые для преобразования информации.

Все слова размещаются в отдельных ячейках памяти, которые имеют свой номер(адрес).

При считывании, содержимое ячейки не изменяется, при записи происходит замещение текущей информации.

Принцип числового кодирования:

• Обеспечивает универсальность ЭВМ.

• Позволяет работать с любыми данными, независимо от их смыслового содержания.

• Требует устройства: ввода – кодирования информации входного алфавита(звук, текст и другое)

Запоминающее устройство – для приема, хранения и выдачи цифровых кодов.

Принцип хранимой программы:

• Алгоритм решения любой задачи – в виде программы.

• Программа размещается в памяти ЭВМ, а не вводится команда за командой.

• Программа хранится в памяти ЭВМ в течении всего выполнения.

• Принцип обеспечивает

Процесс автоматизации решения задач.

Наиболее эффективную загрузку вычисления узлов ЭВМ.

8. Понятие прерывания, их классификация. Последовательность действий при обработке прерываний. Вектор прерывания. Приоритет прерываний, относительная и абсолютная приоритезация.

Прерывания - (англ. interrupt) — сигнал, сообщающий процессору о наступлении какого-либо события. При этом выполнение текущей последовательности команд приостанавливается и управление передаётся обработчику прерывания, который реагирует на событие и обслуживает его, после чего возвращает управление в прерванный код.

Классификация прерываний

• асинхронные или внешние (аппаратные) — события, которые исходят от внешних источников (например, периферийных устройств) и могут произойти в любой произвольный момент: сигнал от таймера, сетевой карты или дискового накопителя, нажатие клавиш клавиатуры, движение мыши. Факт возникновения в системе такого прерывания трактуется как запрос на прерывание (англ. Interrupt request, IRQ);

• синхронные или внутренние — события в самом процессоре как результат нарушения каких-то условий при исполнении машинного кода: деление на ноль или переполнение, обращение к недопустимым адресам или недопустимый код операции;

• программные (частный случай внутреннего прерывания) — инициируются исполнением специальной инструкции в коде программы. Программные прерывания как правило используются для обращения к функциям встроенного программного обеспечения (firmware), драйверов и операционной системы.

Внешние прерывания

• маскируемые прерывания, которые можно запрещатьустановкой соответствующих битов в регистре маскирования прерываний (в х86-процессорах сброс флага IF в регистре файлов)

• немаскируемые обрабатываются всегда, не зависимо от запретов на другие прерывания. Такое прерывание может быть вызвано сбоем в микросхеме памяти

Последовательность действий при обработке прерываний

1. возникновение прерывания

2. обращение к таблице векторов прерываний (извлечение адреса обработчика соответствующего прерывания)

3. обработка прерывания

4. возвращение из прерывания (возврат к процессу, который обрабатывался до возникновения прерывания)

Вектор прерывания

номер (число), закрепленный за устройством, которое определяет соответствующий обработчик прерываний (256 векторов прерываний)

Приоритет прерываний

все источники прерывания делятся на классы. Каждому классу назначается свой уровень приоритета:

• относительное обслуживание при возникновении прерывания с более высоким приоритетом, оно выполняется только после выполнения текущего

• абсолютное обслуживание при возникновении более приоритетного прерывания текущее прерывание вытесняется из обработки процесса. После завершения процедуры процессор возвращается к вытесненному прерыванию.