Супервизор прерываний

При приеме сигнала на обработку супервизор отключает систему прерываний. Как указывалось ранее, система прерываний имеет аппаратную часть, которая может подавать сигнал прерывания периодически в процессе обработки прерывания, до тех пор, пока не будет устранена причина прерывания. Для исключения дублирования принятого сигнала и происходит отключение системы. Сигнал прерывания содержит код прерывания, по которому производится классификация прерывания и определяется код программы для его обработки.

В момент прерывания необходимо запомнить состояние процесса, для того, чтобы затем его корректно восстановить. Супервизор прерываний сохраняет в блоке управления текущей задачи рабочие регистры процессора, определяющие контекст прерываемого вычислительного процесса.

Система прерываний имеет программное управление, которое позволяет ОС регулировать обработку сигналов прерывания, заставляя процессор или обрабатывать их немедленно, задерживать их обработку или не реагировать на сигнал прерывания.

Обычно операция прерывания выполняется только после завершения выполнения текущей команды. На время выполнения текущей команды прерывание может быть отложено.

Появление сигнала прерывания не всегда приводит к фактическому прерыванию выполняемого процесса. Сигналы системы прерывания могут быть проигнорированы. В этих случаях говорят, что данное прерывание замаскировано или на него наложена маска.

Сигналы прерывания возникают в произвольные моменты времени. Поэтому на момент прерывания возможно наличие ряда сигналов прерывания, которые могут быть обработаны только последовательно. Последовательная обработка проводится в соответствии с установленными приоритетами прерываний. Прерывание с более высоким приоритетом обрабатывается в первую очередь, обработка остальных прерываний откладывается.

В зависимости от важности объекта, вызывающего прерывание, устанавливается следующее соотношение приоритетов в порядке их возрастания: программные прерывания, прерывания внешних устройств (терминала оператора, сетевых аппаратно-программных средств, устройств внешней памяти), системного таймера, устройства контроля процессора.

Устройство контроля процессора обладает высшим приоритетом, так как если процессор работает с отклонениями, выполнение остальных функций вряд ли имеет большой смысл.

Обычно в вычислительных системах производится программно-аппаратное управление порядком обработки сигналов прерывания. Порядок обработки может быть встроен в аппаратные средства, а также определяться операционной системой. Программное управление реализует различный порядок обработки прерываний, называемый дисциплиной обслуживания прерываний.

Возможны следующие дисциплины обслуживания прерываний:

- с относительными приоритетами,

- с абсолютными приоритетами;

- по принципу стека.

При обслуживании с относительным приоритетом обработка прерывания не прекращается в случае появление сигнала прерывания с более высоким приоритетом. После окончания обработки одного прерывания начинается обработка прерывания, обладающего наибольшим приоритетом. Организация такой дисциплины обслуживания предполагает установку масок на все остальные сигналы прерывания или просто отключить систему прерываний на этапе обработки.

Абсолютный приоритет предполагает обслуживание прерывания с наибольшим приоритетом, не зависимо от момента появления сигнала на это прерывание. Организация этого режима требует маскировки всех сигналов на прерывание с меньшими приоритетами. При этом возможно многоуровневое прерывание, то есть прерывание программ обработки прерываний.

- Обработка согласно принципу стека предполагает первоочередное обслуживание последнего прерывания независимо отприоритетов сигналов. Организация этого режима не накладывает маски ни на один сигнал прерывания и не выключает систему прерываний на этапе обработки.

После выполнения подпрограммы обработки прерывания управление вновь передается супервизору – диспетчеру задач. Диспетчер задач восстановит контекст той задачи, которой будет выделено процессорное время в соответствии с принятым режимом мультипрограммирования.

ЛЕКЦИЯ№5