Файл: Сетевые операционные системы.pdf

Решение для обработки прерываний, принятое Сетевыми операционными системами, - это разделить внимание на прерывания на двух уровнях, которые могут работать на разных IPL [20]:

на первом уровне используется обычное управление прерываниями, где выполняется ISR на высоком уровне IPL, и этот обработчик отвечает за непосредственное взаимодействие с аппаратное устройство;
второй уровень использует механизм прерывания программного обеспечения, запрошенный с первого level (который отправляет запрос в очередь).

Этот механизм отступает ниже приоритетной обработки, чтобы он мог выполняться планировщиком, когда первый уровень ISR завершают их выполнение. Затем эти обработчики выполняются со всеми аппаратными средствами прерывания включены. Если во время работы происходит какое-либо другое прерывание аппаратного обеспечения код в этом программном прерывании, он будет прерван, как и с другими низкими приоритетных задач.

ISR первого уровня может запросить выполнение другого (или того же) программного обеспечения прерывание, но его выполнение будет отложено до текущего прерывания выполнен. Каждое прерывание программного обеспечения второго уровня может быть прервано по ISR первого уровня, но он никогда не может быть прерван другим аналогичным прерывание программного обеспечения второго уровня. Другими словами, эти менеджеры второго уровня могут никогда их не прерывать (они всегда выполняются до конца). Цель этой двухуровневой структуры - сократить время, в течение которого оборудование прерывания остаются как можно более ограниченными. Это достигается несколькими способами:

код ядра, не управляемый прерываниями (верхняя половина), может отключать прерывания только когда он обращается к структурам данных, совместно используемым с ISR.
даже в тех случаях, когда ядро никогда не отключает прерывания для доступа к критическим разделам, они не всегда включены.

Каждый раз, когда происходит прерывание, CPU автоматически разрешает прерывания путем повышения IPL до соответствующего уровень прерывания, а затем передать управление ISR. Позволяя отсрочка обработки прерывания до второго уровня обработчика с низким IPL (с включенными прерываниями), время, в течение которого прерывания остаются отключенными, сохраняется минимум. Эта двухуровневая архитектура обработки прерываний завершается механизмом способных отключать (выборочно) программные прерывания второго уровня во время выполнения код ядра без прерывания. Ядро также может защитить свои критические разделы с обработчиками второго уровня, используя следующую процедуру: обработчики прерываний всегда отложить выполнение любого кода, который может включать доступ к данным, совместно используемым без прерывания, управляемый кода ядра, чтобы он мог выполняться обработчиками второго уровня. Когда код ядра, не связанный с прерыванием, хочет войти в разделяемый критический раздел с обработчиками второго уровня с прерываниями, он может отключать соответствующие программные прерывания для предотвращения их возникновения. В конце критического раздела ядро может повторно использовать программные прерывания и выполнять любой ожидающий обработчик, поставленный в очередь во время критический раздел с помощью ISR первого уровня.

На рис. 2.2 приведены различные уровни защиты прерываний, доступные в система. Каждый уровень может быть прерван кодом, работающим на более высоком уровне, но может никогда не прерывается кодом, работающим на том же или более низком уровне (за исключением пользователя режиме, который всегда будет вытесняться другими процессами, когда планирование происходит прерывание).

Рисунок 2.2 Уровни защиты прерываний

Хотя цель этой двухуровневой архитектуры одинакова во всех действующих системы, упомянутые здесь, детали реализации различаются в разных системах. В некоторых архитектуры (например, VAX), эти программные прерывания реализуются посредством реальной аппаратной ловушки с использованием команд процессора. В других архитектурах такая же функциональность реализована программным обеспечением, контролируя обработчик прерываний флаги в соответствующее время и вызов запрошенных функций. Вызовы отложенной процедуры (DPC) используются в NT, используются нижняя половина в Linux и вилочных процедурах используются VMS ).

Заключение

В заключении отметить, что СОС – это основа любой из вычислительных сетей. Это комплекс ОС, которые состоят из отдельных ПК, при этом последние взаимодействуют друг с другом для обмена сообщениями и разделения ресурсов согласно единым правилам. СОС активно применяют многие из современных организаций, что приводит к повышению их уровня дохода и повышению конкурентоспособности изготавливаемой продукции. Увеличивается скорость передачи любой информации, что также обеспечивает надежное взаимодействие и сотрудничество этих предприятий в самых различных направлениях.

В данной работе достигнута основная цель – проведены теоретические исследования применения сетевых операционных систем в современном мире.

В данной курсовой работе были решены следующие задачи: