Обробка переривань за участю супервізорів ос.
Спеціальний системний програмний модуль, що виконує ці функції називають супервізором переривань. Супервізор в першу чергу зберігає в дескрипторі поточної задачі робочі регістри процесу, що визначають контекст процесу, що перериваються. Далі він визначає ту програму, що повинна виконати дії з обслуговування поточного запиту на переривання. Потім перед переданням керування цій програмі у супервізор встановлюється необхідний режим обробки переривання. Після виконання підпрограми керування повертається супервізору на модуль, що займається диспетчеризацією. У свою чергу диспетчер задач відповідно до прийнятого режиму розподілу процесорного часу відновить контекст задачі, якій виділяються процесорний час.
Рис 6.1 обробка переривань при участі супервізорів ОС.
Як видно з рисунку не має безпосереднього повернення в перервану раніше програму із підпрограми обробки переривань. Для прямого безпосереднього повернення достатньо адресу повернення зберегти у стек, що і робить процесор.
Якби контекст процесів зберігався просто в стеці, то не було б можливості гнучко підходити до … В конкретних процесорах та ОС можуть існувати деякі відступи до розглянутої схеми чи доповнення до неї.
Не 5.2. Планування процесів та диспетчеризація задач. Функції ос, пов’язані з керуванням задач.
Основним завданням ядра є можливість виконання програм і їхня підтримка за допомогою апаратних абстракцій. Процес визначає, до яких частини пам'яті може отримати доступ застосунок. (Для цього розділу застосунок, процес і програма використовуються як синоніми). Керування процесами у ядрі має враховувати вбудовані апаратні засоби для захисту пам'яті.
Для запуску програми ядро зазвичай визначає адресний простір для процесів, завантажує програмний код у пам'ять, готує стек для програми і починає виконання програмного коду в заданому місці.
Багатозадачність ядра дозволяє давати користувачеві ілюзію того, що число процесів, які можуть одночасно працювати на комп'ютері більше, ніж максимальне число процесів, що комп'ютер фізично здатний одночасно виконувати. Як правило, максимальна кількість одночасних процесів у системі дорівнює кількості процесорів.
У витісняючій багатозадачності ядро надає кожному процесу деяку фіксовану кількість часу, при цьому швидко перемикаючись між кожним процесом так, що у користувача виникає відчуття одночасності виконання цих процесів. Кількість часу, яка виділяється для кожного процесу визначається за допомогою алгоритму планування виконання задач. Цей алгоритм також визначає пріоритетність виконання процесів. Ядро зазвичай цим процесам деякий інтерфейс для взаємодії між собою: так звані засоби взаємодії між процесами, а основними підходами є розділяюча пам’ять, обмін повідомленнями і виклик віддалених процедур.
Інші операційні системи (зокрема на менших, менш потужних комп’ютерах) можуть використовувати кооперативну багатозадачність, де кожен процес виконується неперервно до тих пір, поки цей процес не пошле спеціальний запит до ядра, що дає дозвіл на початок виконання іншого процесу. Старі версії Windows та Mac OS використовували кооперативну багатозадачність, але зрештою, із зростанням потужності комп’ютерів, вони перейшли на витісняючу багатозадачність.
Операційна система також може мати підтримку багатопроцесорності; в цьому випадку програми і ниті можуть виконуватися на різних процесорах. Для цього ядро повинно бути повторно використовуваним, що означає можливість запуску двох або більше частин коду одночасно.