Systemy Operacyjne 2, systemy
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Wykład 2:
Struktury Systemów
Komputerowych
a)Działanie systemu komputerowego
b)Struktura wejścia-wyjścia
c)Struktura pamięci
d)Hierarchia pamięci
e)Ochrona sprzętowa
f)Ogólna architektura systemu
1
a)Działanie systemu komputerowego
Nowoczesny, uniwersalny system komputerowy, składa się z jednostki
centralnej (
central processor unit – CPU
) i pewnej liczby sprzętowych
sterowników urządzeń połączonych wspólną szyną (magistralą danych)
umożliwiającą kontakt ze wspólną pamięcią. Każdy sterownik odpowiada
za określony typ urządzenia (np. napędy dysków, urządzenia dzwiękowe,
wyświetlacze obrazu, itd.) Jednostka centralna i sterowniki urządzeń mogą
działać współbieżnie, rywalizując o cykle pamięci. Sterownik pamięci ma
zadanie zapewnić uporządkowany, synchroniczny dostęp do wsólnej
pamięci.
●
Program rozruchowy (bootstrap program)
musi być wykonany przy
włączeniu komputera. Określa on stan początkowy wszelkich elementów
systemu, poprzez rejestry procesora, sterowniki urządzeń i zawartość
pamięci. Program rozruchowy musi wiedzieć jak załadować system
operacyjny i rozpocząć jego działanie.
2
●
a)System komputerowy:
3
●
Program rozruchowy musi wiedzieć jak wprowadzić do pamięci jądro
systemu operacyjnego. System operacyjny wówczas zaczyna wykonywanie
swojego pierwszego procesu (w UNIX jest to
init
) i zaczyna czekać na
wystąpienie jakiegoś zdarzenia. Wystąpienie zdarzenia jest na ogół
sygnalizowane za pomocą przerwania (
interrupt)
pochodzącego od sprzętu
lub oprogramowania. Sprzęt może powodować przerwania w dowolnej
chwili, wysyłając sygnał do jednostki centralnej zwykle za pomocą szyny
systemowej. Oprogramowanie może wywoływać przerwanie za pomocą
wywołania systemowego (funkcji systemowej, wywołaniem monitora).
Istnieje wiele rodzajów zdarzeń mogących powodować przerwanie: np.
zakończenie operacji wejścia-wyjścia, dzielenie przez zero, niedozwolony
dostęp do pamięci, zapotrzebowanie na pewną usługę systemu. Każdemu
takiemu przerwaniu odpowiada procedura zajmująca się jego obsługą.
4
●
Procesor po otrzymaniu sygnału przerwania wstrzymuje aktualnie
wykonywaną pracę i natychmiast przechodzi do ustalonego ustalonego
miejsca w pamięci.Miejsce to zawiera na ogół adres startowy procedury
obsługującej dane przerwanie. Następuje wykonanie procedury obsługi
przerwania, po której zakończeniu jednostka centralna wznawia przerwane
obliczenia.
Przerwania są ważnym elementem architektury komputera. Przerwanie musi
przekazywać sterowanie do procedury obsługi przerwania. Jeden ze
sposobów polega na wywołaniu ogólnej procedury sprawdzającej
informacje opisujące przerwanie, która na tej podstawie wywoła procedurę
obsługi przerwania. Jednak liczba przerwań jest zadana i ustalona z góry i
muszą one być obsługiwane szybko. Stosuje się do tego wektor przerwań
będący tablicą wskaźników do procedur obsługi przerwań. Procedura
obsługi przerwania jest wywoływana za pośrednictwem tej tablicy bez
procedury pośredniczącej.
●
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]