با ادامه بخش “نگاه کلی به سخت افزار” درس “سیستم های عامل” با شما هستیم…
اعمال ریز پردازنده در یکی از چهار بخش زیر قرار دارد :
1- پردازنده – حافظه
2- پردازنده – ورودی / خروجی
3- پردازش داده ها (محاسبات منطقی)
4- کنترل
پردازش یک وقفه :
1- یک دستگاه ،یک علامت وقفه برای پردازنده میدهد.
2- اجرای دستورالعمل جاری به پایان میرسد.
3- پردازنده اعلام وصول وقفه میکند.
4- محتوای ثبات (PSW) و pc را در بالای پشته کنترل قرار میدهد.
5- پردازنده بر اساس وقفه مقدار pc جدید را قرار میدهد.
6- باقیمانده اطّلاعات ،وضعیّت فرایند را ذخیره میکند.
7- وقفه را پردازش میکند.
8- بازیابی اطّلاعات ثباتهایی که قبلاً ذخیره شدهاند.
9- pc وpsw قدیمی را دوباره پردازش میکند.
وقفههای چند گانه : (همزمانی چند وقفه)
دارای دو رویکرد :
1- پردازش ردیفی وقفه : در هنگام وقوع یک وقفه بقیه وقفهها از کار بیفتند تا کار آن تمام شود.
نکته منفی : اولویّت نسبی به حساب نمیآید.
2- پردازش وقفهی تو در تو : در صورتی که وقفه دیگری رخ داد واولویّت بالایی داشت ،به برنامه برگرداننده و وقفه اول متوقّف میشود.
چند برنامگی :
چون پردازنده نسبت به قسمتهای دیگر سریعتر است ،برای استفادهی حداکثر از آن ،میتوان در یک زمان چند برنامه از کاربر فعال باشد.
تعریف چند برنامگی : چند برنامه برای اجرا نوبت بگیرند.
توضیحات درباره نمودار فوق :
با حرکت به سطوح پایینتر این سلسله مراتب :
الف: کاهش هزینه در هر بیت
ب: افزایش ظرفیّت
ج: افزایش زمان دسترسی
د: کاهش تعداد دفعات دسترسی پردازنده به حافظه
ثباتها : سریعترین و گرانترین و کوچکترین و نا پایدار هستند.
حافظه اصلی : دارای آدرس یکتا و نا پایدار هستند. با حافظه پنهان توسعه داده میشوند.
حافظه پنهان : قابل روئیت برای کاربران نیست و ناپایدار است.
– این حافظه به دو صورت کارایی را افزایش می دهد :
1- نوشتنهای روی دیسک ،دستهبندی میشوند.
2- بعضی از دادهها قبل از نوشتن ،به وسیلهی برنامههایی مورد مراجعه قرار میگیرند.
نقش حافظه نهان :
– ارائه سریعترین حافظه موجودى
– حافظه ای بزرگ از انوع ارزانترین حافظههای نیمه هادی
– حاوی بخشی از حافظه اصلی است.
اصول حافظه پنهان :
نحوه عملکرد :
ابتدا بررسی میشود که آیا کلمه در حافظه وجود دارد یا خیر ؟
– اگر خیر بود ،یک بلوک را اخیتار کرده و در آن قرار داده میشود.
– اگر بله بود ،به پردازش تحویل داده میشود.
طراحی حافظه پنهان :
نکات کلیدی :
اندازه حافظه پنهان : با وجود اندازه کوچک تاثیر زیاد دارد.
اندازه بلوک : واحدی از دادههاست ،كه بین حافظه اصلی و پنهان مبادله میشوند.
تابع نگاشت : هنگام فراخوانی بلوک جدید پدید میآید.
الگوریتم تعویض : بلوكی كه باید عوض شود را انتخاب میكند.(هنگام تعویض ؛وهمچنین باید دقت شود که کمترین استفاده در آینده را داشته باشد.)
سیاست نوشتن : زمان انجام عمل نوشتن را مشخص میکند.
روشهای انتقال ورودی / خروجی
سه روش زیر وجود دارد :
1- ورودی / خروجی برنامه سازی شده
2- ورودی / خروجی مبتنی بر وقفه
3- دسترسی مستقیم به حافظه (DBA)
ورودی / خروجی برنامه سازی شده :
هنگام مواجهه با دستورالعمل ،ورودی / خروجی صادر میشود.
عمل درخواست شده را انجام داده و بیتهای مناسب از ثبات ذکر شده را مقدار گذاری میکند.
مسئول استخراج دادهها از حافظه به دستگاه خروجی است.
مسئول ذخیره سازی دادهها در حافظه اصلی است.
گروههای دستورالعملهای ورودی / خروجی :
1- کنترل : دستورالعملها برای فعال کردن دستگاه خارجی
2- آزمون : بررسی مؤلّفههای ورودی و خروجی
3- خواندن / نوشتن : دستورالعملهایی برای انتقال دادهها ،بین ثباتهای پردازنده و دستگاههای خارجی
ورودی / خروجی مبتنی بر مؤلّفه :
1- ابتدا یک READ به مؤلّفه ورودی / خروجی میدهد.
2- سپس متن مورد نظر را ذخیره میکند.
3- پس از آماده شدن مؤلّفه ورودی / خروجی ،به پردازنده وقفه میدهد.
4- بنابراین متنی که فرمان READ را صادر کرده ،بار گذاری شده و اجرا میشود.
دسترسی مستقیم به حافظه :
1- دسترسی مستقیم به حافظه ،به وسیلهی مؤلّفه دیگری ،روی گذرگاه سيستم انجام شود.
2- دسترسی مستقیم بر حافظه به عهده یک مؤلّفه ورودی / خروجی گذاشته شود.
این آموزش بیش از ۳ سال قبل ارسال شده و اکنون در لیست به‌روزرسانی‌های سایت قرار دارد. اگر پیشنهاد یا انتقادی برای بهبود آموزش دارید، خوشحال می‌شیم به ما اطلاع بدهید.
