Вопрос 8)
Все режимы работы ЭВМ делятся на однопрограммные и мультипрограммные.
При работе в однопрограммном режиме все ресурсы ЭВМ отданы одной программе. Выполнение
следующей программы возможно только после полного выполнения предыдущей программы.
Разновидности однопрограммного режима:
Однопрограммный режим с непосредственным доступом пользователя к ЭВМ. Пользователь
ведёт диалог с машиной, работая за пультом. В этом режиме машинное время используется
нерационально. Такой режим используется только при наладке ЭВМ.
Однопрограммный режим с последовательным выполнением программ без участия пользователя
Все программы введены заранее и выполняются под управлением ОС. Этот режим неэффективен
так как при таком режиме не полностью используются возможности параллельной работы
основных устройств машины.
Разновидности мультипрограммного режима:
Режим пакетной обработки. В таком режиме возможно решения нескольких задач на ЭВМ
одновременно. Все программы, исходные данные вводятся заранее, из них образуется пакт задач.
Все задачи реализуются без вмешательства пользователя. При таком режиме значительно
экономится время на выполнение набора задач.
Режим разделения времени. Этот режим похож на предыдущий, но во время выполнения пакета
возможно вмешательство пользователей. Режим разделения времени сочетает эффективное
использование возможностей ЭВМ с даёт пользователю возможность индивидуального
пользования. Применение такого режима возможно только, когда работа ЭВМ протекает в
реальном масштабе времени.
Режим запрос-ответ. Этот режим представляет собой вид телеобработки, при которой в
соответствии с запросами от абонентов, ЭВМ посылает данные, содержащиеся в Файлах данных.
Число ответов ограничено ёмкостью памяти, следовательно ограничено и число запросов.
Диалоговый режим, это наиболее используемый режим работы ЭВМ. При таком режиме
происходит двустороннее взаимодействие (диалог) пользователя и ЭВМ. Для осуществлении
этого режима необходимо, чтобы технические и программные средства могли работать в
реальном масштабе времени; чтобы абоненты имели возможность формулировать свои
сообщения на высоком уровне.
В мультипрограммных режимах реализованы два варианта: мультипрограммный режим с
фиксированным и произвольным числом совместно решаемых задач.
Прерывания Для того чтобы ЦП, выполняя свою работу, имел возможность реагировать на
события, происходящие вне его зоны внимания, наступления которых он "не ожидает",
существует система прерываний ЭВМ. При отсутствии системы прерываний все заслуживающие
внимания события должны находиться в поле зрения процессора, что сильно усложняет
программы и требует большой их избыточности. Кроме того, поскольку момент наступления
события заранее не известен, процессор в ожидании какого-либо события может находиться
длительное время, и чтобы не пропустить его появления, ЦП не может "отвлекаться" на
выполнение какой-либо другой работы. Такой режим работы (режим сканирования ожидаемого
события) связан с большими потерями времени ЦП на ожидание.
Кроме сокращения потерь на ожидание, режим прерываний позволяет организовать выполнение
такой работы, которую без него реализовать просто невозможно. Например, при появлении
неисправностей, нештатных ситуаций режим прерываний позволяет организовать работу по
диагностике и автоматическому восстановлению в момент возникновения нештатной ситуации,
прервав выполнение основной работы таким образом, чтобы сохранить полученные к этому
времени правильные результаты. Тогда как без режима прерываний обратить внимание на
наличие неисправности система могла только после окончания выполняемой работы (или ее
этапа) и получения неправильного результата.
Принцип действия системы прерываний заключается в следующем:
при выполнении программы после каждого рабочего такта микропроцессора изменяются
содержимое регистров, счетчиков, состояние отдельных управляющих триггеров, т.е. изменяетсясостояние процессора. Информация о состоянии процессора лежит в основе многих процедур управления вычислительным процессом. Не вся информация одинаково актуальна, есть существенные элементы, без которых невозможно продолжение работы. Эта информация должна сохраняться при каждом "переключении внимания процессора".
ПЭВМ HIM PC может выполнять 256 различных прерываний, каждое из которых имеет свой номер (двухразрядное шестнадцатеричное число).
Все прерывания делятся на две группы: прерывания с номера OOh по номер IFh называются прерываниями базовой системы ввода-вывода (BIOS -Basic Input-Output System); прерывания с номера 20h по номер FFh называются прерываниями DOS. Прерывания DOS имеют более высокий уровень организации, чем прерывания BIOS, они строятся на использовании модулей BIOS в качестве элементов.
Прерывания делятся на три типа: аппаратурные, логические и программные. Аппаратурные прерывания вырабатываются устройствами, требующими внимания микропроцессора: прерывание № 2 - отказ питания; № 8 - от таймера; № 9 - от клавиатуры; № 12 - от адаптера связи № 14 - от НГМД; № 15- от устройства печати и др.
Запросы на логические прерывания вырабатываются внутри микропроцессора при появлении "нештатных" ситуаций: прерывание № 0 - при попытке деления на 0; № 4 - при переполнении разрядной сетки арифметико-логического устройства; № 1 - при переводе микропроцессора в пошаговый режим работы; № 3 - при достижении программой одной из контрольных точек. Запрос на программное прерывание формируется по команде INTn, где п — номер вызываемого прерывания. Запрос на аппаратное или логическое прерывание вырабатывается в виде специального электрического сигнала. DOS BIOS
BIOS (basic input/output system) - базовая система ввода-вывода - это встроенное в компьютер программное обеспечение, которое ему доступно без обращения к диску. На PC BIOS содержит код, необходимый для управления клавиатурой, видеокартой, дисками, портами и другими устройствами. Обычно BIOS размещается в микросхеме ПЗУ (ROM), размещенной на материнской плате компьютера (поэтому этот чип часто называют ROM BIOS). Эта технология позволяет BIOS всегда быть доступным, несмотря на повреждения, например, дисковой системы Это также позволяет компьютеру самостоятельно загружаться. Чтобы войти в BIOS, нужно нажать кнопку Delete при загрузке операционной системы, когда высветится сообщение "Press Del To Enter Setup", однако в зависимости от модели оборудования, возможны и другие методы входа в BIOS