6- ma’ruza. O‘rnatilgan tizimlarga uzilish ish tartibini joriy etish

6.3. Operatsion tizimlarda uzilishlar
Operatsion tizim taymerlar, sensorlar, aloqa qurilmalari, disklar kabi periferik qurilmalarga xizmat ko’rsata olish kerak. Bularning barchasi operatsion tizimdan asinxron tarzda e’tibor talab qilishi mumkin, ya’ni ular OTdan foydalanishni hohlaganlarida, OT so’rovlarni xizmat ko’rsatishga tayyorligiga ishonch hosil qilishi kerak. Shunday e’tibor talab qilinadigan so’roblar uzlilshlar (interruptions) deyiladi.
Ko’plab zamonaviy operatsion tizimlar uzilishlarni boshqaradi. Bu agar bajarilishi kuilayotgan jarayon bo’lmasa, kiritish/chiqarish qurilmalari servis talab qilmayotgan bo’lsa, javob lutayotgan foydalanuvchilar bo’lmasa, OT biron hodisa bo’lishini kutadi. Hodisalar haqida deyarli har doim uzilishlar yoki qopqonlar yordamida signal beriladi. Qopqon – yuqorida aytilgani kabi yoki xatolikdan keyin va yoki tizim xizmatini bajarish uchun foydalanuvchi dasturining aniq so’rovidan keyin dasturiy ta’minot tomonidan generatsiya qilingan uzilishdir. Har bir uzilish turi uchun OTda alogida kod segmenti mavjud. Bu segmentlar aniq hodisaga OTning reaktsiyasini aniqlaydi. Periferik qurilmalar o’zlarining OT diqqatini asinxron so’rashi bilan ajralib turadi. Bu so’rovlar so’rovlar tomonidan signal berilgan. Aniqki, real-vaqt vazifalarining bajarilishida boshqa vazifalar (diskdan o’qish yoki unga yozish, USBga murojaat va h.k.) keyinga qoldirilishi kerak.
Operatsion tizim apparat uzilish tomonidan chaqirilgan kodni bajarishda qatnashmaydi: bu dasturiy ta’minot aralashuvisiz markaziy protsessor (CPU) tomonidan ta’minlanadi. Operatsion tizim quyidaglarga ta’sir o’tkazadi:

• 
  Uzilishlar kodidahi har bir liniyasida xotiraga bog’lanishga
  
• 
  Uzilishga xizmat ko;rsatib bo’linishi bilan nima qilinishi kerakligiga.
  

Uzilishlar ISR (Interrupt Service Routine – uzilishlarni qayta ishlash protsedurasi) deb nomlanadigan protsedura bilan qayta ishlanishi kerak. ISR o’z ishini qanchalik tez bajarsa, real vaqt operatsion tizimining mahsuldorligi ham shuncha yuqori bo’ladi.
Uzilishlar uchun qurilmalar

• 
  Uzilishlar vektori va vektorli bo’lmagan uzilishlar protsedurasi. Uzilishlar vektori shunday tizimlarda foydalaniladiki, ularda uzilishlar bir qatordan ziyod kod bilan qayta ishlanib, ular bitta vektorga yig’iladi. Uzilishlar vektori uzilishlarni qayta ishlash protsedurasiga ko’rsatkichlar massivini o’zida aks ettiradi. Vektorli bo’lmagan tizimlarda uzilish yuz berganda boshqaruv uzilishni nima qilish kerakligini hal etadigan yagona ost dasturga uzatiladi. Real vaqt tizimlari uchun uzilishlar vektorining amalga oshirilishi yaxshiroq bo’lib, u uzilishni qayta ishlash vaqtini kamaytiradi.
  
• 
  Edge-triggered va level-triggered uzilishlar. Periferik qurilmalar o’z signallarini ikki har xil usul bilamn uzatishlari mumkin. Edge-triggered uzilishlar apparat yoki dasturiy uzilishlarning yo’qotilishi xavfi bor ba ular samarali yechim hisoblanmaydi. Determinizm muhim faktor hisoblangan lebel-trigged uzilishlar real vaqt operatsion tizimlari va o’rnatilgan operatsion tizimlarida afzal ko’riladi.
  

Dasturiy uzilishlar

• 
  Qopqon qayta ishlovchisi. Dasturiy uzilishlar protsessorning o’zi tomonidan chaqiriladi, masalan, registrning to’lib qolishi, xatolar va h.k. Ular apparat uzilishlariga o’xshash, lekin ular qurilma uzilishlari yoqilgan holda ishga tushiriladi.
  
• 
  Uzilishlarning ushlanib qolishi. Bu apparat uzilishining kelishi va mos ISR tomonidan bajarilishi orasidagi vaqti. Bu statik kattalik hisoblanadi va bu kattalik RVOTlarda imkoni boricha kichik bo’lishi kerak. Ko’p darajali kesh va konveyerli zamonaviy protsessorlar indeterminizmga moyil.
  
• 
  Ustuvorlik uzlishlari. Uzilishlarni qayta ishlash masalalarida murakkabliklar va muammolar keltirib chiqaradi. RVOT/O’OT larda talab etilmaydi.
  
• 
  Biriktirilgan uzilishlar. Kodga murakkabliklar qo’shadi. Deterministik muhitlarda kerak emas.
  
• 
  Uzilishlarni almashtiruvi. Ko’plab tizimlar har xil perifirik qurilmalarni bitta apparat uzilishlari bog’lash imkonini beradi. Biror uzilishni qayta ishlayotgan ISR qasi qurilma uzilishni generatsiya qilayotganligini aniqlash holatiga ega bo’lishi kerak. RTOS bu funksiyani qo’llab-quvvatlamaydi. Real vaqt tizimi dasturchisi o’z kompyuteriga interfeys platalarini o’rnatishda ehtiyot bo’lishi kerak, chunki real vaqt drayverlari har xol uzilish qatorlariga bog’langan bo’lishi kerak.