Прерывания, схема обработки прямых и отложенных обработчиков прерываний.

Прерывание — 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.

 

Отложенная обработка прерывания предполагает, что некоторая часть действий по обработке результатов прерывания может быть отложена на более позднее выполнение, когда система будет менее загружена. Главная достигаемая здесь цель состоит в том, что отложенную обработку можно производить не в самой функции обработчика прерывания.

 

 

23. Время. Основные понятия и характеристики. Необходимость точного измерения и четкой синхронизации для СРВ. Системный таймер. Часы реального времени.

1.Аппаратное устройство

Real Time Clock (RTC) – аппаратная микросхема

регистры:

•год •месяц •день •час •минута •секунда

2.Системный таймер

•запуск планировщика ОС

•обновление времени системы, время системы = время RTC + разница системной памяти

•прерывание по сбою питания

•прерывания полныхreset

•прерывание ошибка системной шины

•прерывание от системного таймера

•прерывание от устройств ввода/вывода

 

Часы реального времени (англ. Real Time Clock, RTC) — электронная схема, предназначенная для учёта хронометрических данных (текущее время, дата, день недели и др.)представляет собой систему из автономного источника питания и учитывающего устройства. RTC часто используют независимые от основной системы источники питания, так, чтобы продолжать работать даже при выключении основной системы. В старых системах для этого используется литиевая батарейка, в новых может использоваться ионистор[3]. В компьютерах тот же самый источник питания может использоваться и для обеспечения работы CMOS-памяти (для хранения настроек BIOS).

 

24.Время. Сторожевой таймер. GPS. NTP.

Сторожевой таймер (контрольный таймер, англ. Watchdog timer) — аппаратно реализованная схема контроля за зависанием системы. Представляет собой таймер, который периодически сбрасывается контролируемой системой. Если сброса не произошло в течение некоторого интервала времени, происходит принудительная перезагрузка системы. В некоторых случаях сторожевой таймер может посылать системе сигнал на перезагрузку («мягкая» перезагрузка), в других же — перезагрузка происходит аппаратно (замыканием сигнального провода RST или подобного ему).

Физически сторожевой таймер может быть:

-Самостоятельным устройством. -Компонентом устройства, например, микросхемой на материнской плате. -Частью кристалла SoC.

 

GPS глобальная система позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe

Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника используются сигналы как минимум с четырёх спутников.

 

Network Time Protocol (NTP) — сетевой протокол для синхронизации внутренних часов компьютера с использованием сетей с переменной латентностью.

NTP использует алгоритм Марзулло (предложен Кейтом Марзулло (Keith Marzullo) из Университета Калифорнии, Сан-Диего), включая такую особенность, как учёт времени передачи. В версии 4 способен достигать точности 10 мс (1/100 с) при работе через Интернет, и до 0,2 мс (1/5000 с) и лучше внутри локальных сетей.

NTP использует иерархическую систему «часовых уровней» (stratum). Уровень 1 синхронизован с высокоточными часами, например, с системой GPS, ГЛОНАСС (Единая Государственная шкала времени РФ) или атомным эталоном времени. Уровень 2 синхронизируется с одной из машин уровня 1, и так далее.

Наиболее широкое применение протокол NTP находит для реализации серверов точного времени. Для достижения максимальной точности предпочтительна постоянная работа программного обеспечения NTP в режиме системной службы. В семействе операционных систем Microsoft Windows, — это служба W32Time (модуль w32time.dll, выполняющийся в svchost.exe).

 

25. Система ввода-вывода. Символьные и блочные типы устройств. Драйвера. Общая структура драйвера. Точки входа, принцип инициализации и работы.

 

Система ввода/вывода исполнительной системы - это часть кода ОС, получающая запросы ввода/вывода от процессов пользовательского режима и передающая их, в преобразованном виде, устройствам ввода/вывода. Между сервисами пользовательского режима и аппаратурой ввода/вывода располагается несколько отдельных системных компонентов, включая законченные файловые системы, многочисленные драйверы устройств и драйверы сетевых транспортов.

Система ввода/вывода управляется пакетами запроса ввода/вывода (I/O Request Packet, IRP). Каждый запрос ввода/вывода представляется в виде пакета IRP во время его перехода от одной компоненты системы ввода/вывода к другой. IRP - это структура данных, управляющая обработкой операции ввода/вывода на каждой стадии ее выполнения.

 

Блочные устройства можно разделить на два типа в зависимости от того,используются ли они для хранения файловой системы или нет. Соответсвенно различается и схема доступа к этим устройствам. Символьные устройства представляют собой значительную часть перефирийного оборудования системы,включая терминалы,манипулятор (мышь),клавиатуру и локальные принтеры. Основное отличие этих устройств от блочных в том, что они передают небольшие объемы данных.Обмен данными с символьными устройствами происходит непосредственно через драйвер,минуя буферный кэш.

Дра́йвер — это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер.

Базовая структура драйвера состоит из набора точек входа, наличие которых обязательно, плюс некоторое количество точек входа, наличие которых зависит от назначения драйвера.

Говоря о точках входа в драйвер, необходимо отметить контекст, при котором эти точки входа могут быть вызваны.

Вначале необходимо определиться с тем, что мы подразумеваем под контекстом исполнения?

Контекст исполнения определяется двумя составляющими:

•исполняемый в настоящее время поток (контекст планирования потока - thread scheduling context);

•контекст памяти процесса, которому принадлежит поток.

 

26. Таблица драйверов и таблица устройств. Принцип работы и назначение функции IOCTL.

Таблица драйверов – список активных драйверов системы

Таблица устройств – список активных устройств в системе

 

Системный вызов ioctl выполняет различные управляющие действия над обычными устройствами и псевдоустройствами. Для файлов, не являющихся псевдоустройствами, действия, которые выполняет этот системный вызов, зависят от устройства. Аргументы command и arg передаются в файл, ассоциированный с дескриптором fildes, и интерпретируются драйвером устройства. Подобный способ управления для обычных устройств используется редко; основные операции ввода/вывода выполняются с помощью системных вызовов read(2) и write.

Действия над псевдоустройствами, выполняемые с помощью системного вызова ioctl, описаны в streamio(7).

Аргумент fildes - это открытый дескриптор файла, являющегося устройством. Аргумент command задает выполняемые действия и зависит от устройства, с которым ведется работа. Наконец, arg задает дополнительную информацию, которая может потребоваться для выполнения указанных действий. Тип аргумента arg зависит от конкретного управляющего действия и является либо целым, либо указателем на специфичную для устройства структуру.

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: