Управление процессами в МВК семейства "Эльбрус"
Специально организованная программа, выступающая как самостоятельно, так и во взаимодействии с другими подобными программами, на которые разбита задача, соответствует некоторому процессу. Структуризация программы — разбиение на процессы — может быть предусмотрена заранее, статически. Но возможна и динамическая структуризация. Она основана на том, что процесс может "порождать" другие процессы (процессы-"сыновья") или "убивать" их.
Если выполняемый на процессоре процесс прерывается, то текущее состояние стека процессора, на котором он выполняется, а также состояние некоторых регистров, можно рассматривать, как стек процесса. Он может переходить из активного состояния в пассивное и обратно. Активный стек "наложен" на оборудование и, следовательно, находится в состоянии изменения. Пассивный стек — это "фотография" в области ОП прерванного (или не начавшегося) процесса, ждущего дальнейшего выполнения.
Стек пассивного процесса (рис. 8.10) состоит из шапки и активной области.
Рис. 8.10. Стек активного процесса
В шапке хранится информация о данном процессе; есть место для хранения содержимого регистров выполнявшего его процессора в момент прерывания для возможности дальнейшего продолжения выполнения процесса. Активная область полностью совпадает с состоянием стека процессора в момент прерывания.
Рассматривая абстрактно стеки процессов, можно говорить о закреплении за ними ресурсов для их активизации. При этом исключается необходимость привязки к конкретным стекам процессоров. Процессоры выступают в роли ресурса для активизации стеков процессов. В этом выражается идея виртуальных процессоров.
Информационной основой работы процессоров МВК является очередь процессов (" к процессору " ), которую составляют указатели на пассивные стеки процессов. Очередь упорядочена по приоритетам. Из очереди процессоры выбирают задания (процессы) по мере окончания выполнения принятых ранее или при их прерывании. В очереди есть и так называемые "ждущие" процессы, которые по мере выполнения условий задержки (например, открытия семафоров) занимают место в соответствии со значением приоритета.
В каждом элементе очереди хранится указатель на следующий элемент, т.е. очередь представляет списковую структуру. Свободный процессор выбирает процесс из "головы" очереди.
ОС может динамически менять приоритеты в режиме мультипрограммного выполнения с разделением времени (в интерактивном режиме). При этом, в частности, реализуется многоочередная дисциплина квантованного обслуживания.
Каждой задаче доступна математическая память размером 232
слов, разбитая на страницы по 512 слов. При выполнении процессов одной задачи в порядке поступления заявок в физической памяти каждой математической странице выделяется сегмент, соответствующий реальному размеру заявки (физических страниц не существует!). При переполнении ОП ОС пересылает часть физических сегментов во внешнюю память (барабаны, диски) и возвращает их по мере необходимости.
