Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Недостатки микроядерной архитекруры




1. Производительность

Производительность микроядерной ОС всегда меньше производительности монолитной ОС, так как в ней каждое выполнение системного вызова сопровождается не двумя, а четырьмя переключениями из пользовательского в привилегированный режим и обратно.

2. Сложность оптимального выбора функций микроядра

В идеальном случае микроядро может состоять только из средств передачи сообщений и средств взаимодействия с аппаратурой. Однако проблема производительности практически всегда вынуждает разработчиков расширять состав микроядра.

 

  1. Операционные системы: подсистема обработки прерываний.

http://education.aspu.ru/view.php?olif=gl4#17

Прерывания – специфические сигналы, посылаемые процессору устройством или программой, когда требуется его немедленное вмешательство. В этом случае он останавливает всякую другую деятельность и вызывает программу-обработчик прерывания. По окончании ее работы он продолжает прерванную работу с того места, где она остановилась.

Прерывания бывают 2 типов –

а)аппаратные (генерируются схемами ПК в ответ на какое-либо действие, например, при нажатии клавиши на клавиатуре генерируется прерывание 9). Иногда аппаратные прерывания генерируются устройством в случае некорректной работы программы, например деление на 0.

б)программные – генерируются программой для вызова различных подпрограмм из ОЗУ и ПЗУ.

Аппаратные прерывания процессор обрабатывает в порядке приоритета (важности). Прерывания, требующие немедленной реакции процессора. Такие прерывания процессор обрабатывает перед всеми остальными, часто они сигнализируют об аварийных ситуациях.

Все прерывания в системе можно разделить на внутренние и внешние. Внешние прерывания вызываются событиями, внешними по отношению к МП, а внутренние – событиями, происходящими внутри МП.

При обработке внутреннего прерывания МП «известна» его причина, а следовательно известен источник запроса. Поэтому, укрупнено, при внутреннем прерывании МП выполняет следующие действия:

Запомнить адрес, выполнить программу, вернуть адрес.

Внешние прерывания отличаются от внутренних тем, что МП неизвестен источник запроса. Следовательно, для внешнего прерывания в приведенную выше схему действий добавляется еще один этап: прежде чем определить начальный адрес обработчика, МП должен определить источник запроса.

Существуют два метода определения внешнего источника запроса, метод опроса; векторные прерывания.

Метод опроса. Опрашиваются устройства (в порядке приоритета) и передается управление.

Векторные прерывания. Под вектором прерывания обычно понимают начальный адрес обработчика данного прерывания. При данном методе в систему вводится специальная схема, называемая контроллером прерываний. Когда МП выставляет сигнал подтверждения прерывания, контроллер прерываний выдает МП вектор данного прерывания или информацию, позволяющую определить этот вектор.



 

  1. Операционные системы: подсистема управления процессами и потоками (состояние и алгоритмы планирования процессов и потоков).

Одной из основных подсистем мультипрограммной ОС, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами. Процесс — абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для операционной системы процесс представляет собой единицу работы, заявку на потребление системных ресурсов.

Однако в большинстве современных ОС определена еще одна единица работы — поток (thread, нить, минипроцесс, тред).

Любая работа ОС заключается в выполнении некоторой программы. Поэтому и с процессом, и с потоком связывается определенный программный код. Чтобы он мог быть выполнен, его необходимо загрузить в оперативную память, выделить некоторое место на диске для хранения данных, предоставить доступ к устройствам ввода/вывода, портам. Кроме этого для выполнения программы нужно ей предоставить процессорное время.

Процесс — это заявка на потребление всех видов ресурсов, кроме одного — процессорного времени. Этот ресурс распределяется между другими единицами — потоками, которые и получили свое название благодаря тому, что представляют собой последовательности (потоки выполнения) команд.

В простейшем случае процесс состоит из одного потока. Однако часты ситуации, когда приложение, выполняемое в рамках одного процесса, обладает внутренним параллелизмом. Если, например, в программе предусмотрено обращение к внешнему устройству, то на время этой операции можно не блокировать исполнение всего процесса, продолжить вычисление по другой ветви программы.



Создание потоков требует от ОС меньших расходов, чем создание процессов. Это обусловлено тем, что процессы, принадлежащие, в общем случае, разным конкурирующим приложениям, являются изолированными друг от друга и выполняются в разных областях памяти. В отличие от этого потоки одного процесса используют общие файлы, устройства и одну область памяти.

В мультипрограммной (мультипроцессорной) системе процесс или поток может находиться в одном из трех основных состояний:

ВЫПОЛНЕНИЕ - активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;

ОЖИДАНИЕ - пассивное состояние процесса, находясь в котором процесс заблокирован по своим внутренним причинам (ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса);

ГОТОВНОСТЬ - также пассивное состояние процесса, но в этом случае процесс заблокирован в связи с внешним по отношению к нему обстоятельствам (имеет все требуемые для него ресурсы, готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса).


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал