3. Мультипроцессорная обработка. Виды мультиипроцессорной обработки.

Мультипроцессорная обработка — это способ организации вычислительного процесса в системах с несколькими процессорами, при котором несколько задач (процессов, потоков) могут одновременно выполняться на разных процессорах системы.

Симметричная Сточки зрения архитектуры - Архитектура мультипроцессорной системы предлагает однородность всех процессоров и единообразие включения процессоров в общую схему системы. Масштабируемость по вертикале.

Несимметрично (асимметричная) Сточки зрения архитектуры - Разные процессоры могут отличаться как своими характеристиками (производительностью надёжностью, системой команд и т.д. в плоть до модели процессора), так и функциональной ролью, которая получается им в системе. Масштабируемость по горизонтали

Симметричная Сточки зрения вычислительного процесса - Ведущий-ведомый. Процессоры работают с общими устройствами и разделяемой основной памятью. ОС, общей для всех процессоров

Асимметричная Сточки зрения вычислительного процесса - Все процессоры равноправно участвуют и управлении вычислительным процессом, и в выполнении прикладных задач. ОС работает исключительно на одном процессоре функции управления централизованы, то такая система по сложности схожа с ос однопроцессорной системы.

4. Какова роль прерываний при мультипроцессорной обработки. Классы прерываний, функции механизма прерывания.

Прерывание – принудительная передача управления от выполняемой программы к системе, происходящая при возникновении определенного события.

Основная цель введения прерываний – реализация асинхронного режима функционирования и распараллеливание работы отдельных устройств вычислительного компонента.

В зависимости от источника прерывания делятся на:

1) Аппаратные – события от периферийных устройств, возникающие вследствие подачи некоторой аппаратурой электрического сигнала.

Внешние – прерывания, инициированные периферийными устройствами, являются асинхронными по отношению к потоку инструкций прерываемой программы.

Внутренние – происходят в микропроцессе, возникают непосредственно в ходе выполнения, тактов команды.

2) программные – возникают (синхронно) при исполнении особой команды процессора, которая имитирует прерывание.

Главные функции механизма прерываний:

1) распознавание или классификация прерываний.

2) передача управления соответствующему обработчику прерываний

3) корректное возвращение к прерванной программе.

5. "оброботчик прерывания":функции.

Обработчик прерываний (или процедура обслуживания прерываний) — специальная процедура, вызываемая по прерыванию для выполнения его обработки. Обработчики прерываний могут выполнять множество функций, которые зависят от причины, которая вызвала прерывание.

Обработчик прерываний — это низкоуровневый эквивалент обработчика событий. Эти обработчики вызываются либо по аппаратному прерыванию, либо соответствующей инструкцией в программе, и соответственно обычно предназначены для взаимодействия с устройствами или для осуществления вызова функций операционной системы.

Механизм обработки прерываний независимо от архитектуры вычислительной системы:

Шаг 1: Установление факты прерывания (прием сигнала запроса на прерывание) и идентификация прерывания (в ОС идентификация иногда осуществляется повторно, на шаге 4).

Шаг 2: Запоминание состояния прерванного процесса вычислений. Состояние процесса выполнения программы определяется, прежде всего, значением счетчика команд (адресом следующей команды), содержимым регистром процессов, и может включать также спецификацию режима и другую информацию.

Шаг 3: Управление аппаратного передается на подпрограмму обработки прерывания. В простейшем случае в счетчик команд заносится начальный адрес подпрограммы обработки прерываний, а в соответствующие регистры – информация из слова состояния.

Шаг 4: Сохранение информации о прерванной программе, которую не удалось спасти на шаге 2 с помощью аппаратуры. В некоторых процессах предусматривается запоминание довольно большого объема информации о состоянии прерванных вычислений.

Шаг 5: Собственно, выполнение программы, связанной с обработкой прерывания. Эта работа может быть выполнена той же подпрограммой, на которую было передано управление на шаге 3, но в ОС достаточно часто она реализуется путем последующего вызова соответствующей подпрограммы.

Шаг 6: Восстановление информации, относящейся к прерванному процессу (этап обратный шагу 4).

Шаг 7: Возврат на прерванную программу.