Однозадачные операционные системы

Известно, что в каждый момент времени один процессор может выполнять лишь одну машинную команду. Процессор выполняет команды, последовательно выбирая их одну за другой из памяти в порядке возрастания адресов. Программист может нарушить этот порядок, вставив в программу команду условного или безусловного перехода, команду вызова функции или цикла (bne, call, jmp, loop). Операционная система, даже однозадачная, также может вмешаться в эту последовательность и отвлечься — временно оторваться от последовательности команд для выполнения каких-то других более важных, системных команд. Необходимость такой операции, называемой прерыванием, выясняется в процессе выборки очередной команды. Если система обнаруживает, что есть прерывание, то она запоминает в стеке контекст выполняемой программы: адрес текущей команды, ' содержимое регистров АУ, и переходит в режим обработки прерывания, то есть переключается на выполнение другой программы, вызвавшей прерывание. В системе команд существуют также особые, привилегированные инструкции, которые невозможно прервать. Они называются atomic instructions, (вы помните, что атом переводится как неделимый) и используются системой при выполнении критических для целостности системы процедур.

В оперативной памяти (RAM), даже в случае однозадачной ОС (операционная система), могут одновременно находиться несколько программ:

резидентная часть операционной системы; %
резидентные программы, которые запускает система или пользователь;
прикладная программа, выполняемая в данный момент.

В простейшем случае однозадачной ОС, такой как MS DOS, взаимодействие между тремя объектами, увязываемыми ОС, может протекать так, как показано на Рисунок 12.1.

Содержание раздела