- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Системные механизмы Windows презентация
Содержание
- 1. Системные механизмы Windows
- 2. Системные механизмы диспетчеризация ловушек, в т.ч. прерываний,
- 3. 1. Диспетчеризация ловушек
- 4. Ловушки (trap) Прерывания (interrupt) – асинхронные события,
- 5. Типовые ситуации активизации обработчика ловушек Прерывания Вызов
- 6. Общие принципы обработки ловушек Возникновение прерывания или
- 7. Аппаратные прерывания Генерируется устройствами ввода-вывода с целью
- 8. Обработка аппаратных прерываний Контроллер прерываний Устройство Процессор
- 9. Уровень запросов прерываний (IRQL) IRQL – interrupt
- 10. Уровни запросов прерываний (на платформе x86)
- 11. Уровни запросов прерываний (на платформе х64 и IA64)
- 12. Маскировка прерываний Прерывания могут быть замаскированы, т.е.
- 13. Маскировка прерываний
- 14. Маскировка прерываний на уровне HAL Обращение к
- 15. Связь прерываний и IRQL Механизм IRQL, реализованный
- 16. Уровень ядра: объект прерывания
- 17. Программные прерывания Диспетчеризация или DPC Обработка прерываний,
- 18. Прерывания DPC или диспетчеризация Для выполнения отложенных
- 19. Обработка DPC
Системные механизмы диспетчеризация ловушек, в т.ч. прерываний, DPC (deferred procedure call), APC (asynchronous procedure call), исключений и системных сервисов диспетчер объектов исполнительной системы системные рабочие потоки LPC (local procedure call) Kernel
Слайд 2Системные механизмы
диспетчеризация ловушек, в т.ч. прерываний, DPC (deferred procedure call), APC
(asynchronous procedure call), исключений и системных сервисов
диспетчер объектов исполнительной системы
системные рабочие потоки
LPC (local procedure call)
Kernel Event Tracing
Wow64
диспетчер объектов исполнительной системы
системные рабочие потоки
LPC (local procedure call)
Kernel Event Tracing
Wow64
Слайд 4Ловушки (trap)
Прерывания (interrupt) – асинхронные события, которые могут произойти в любой
момент, генерируемые, в основном, устройствами ввода-вывода и таймерами. Могут генерироваться программно.
Исключения (exception) – синхронные события, возникновение которых связано с выполнением определенных инструкций.
Механизм ловушек позволяет процессору перехватить управление над выполняемым потоком и передать управление специальной части ОС – обработчику ловушек (trap handler)
Исключения (exception) – синхронные события, возникновение которых связано с выполнением определенных инструкций.
Механизм ловушек позволяет процессору перехватить управление над выполняемым потоком и передать управление специальной части ОС – обработчику ловушек (trap handler)
Слайд 5Типовые ситуации активизации обработчика ловушек
Прерывания
Вызов системного сервиса
Аппаратные исключения
Программные исключения
Исключения, связанные с
виртуальными адресами
Слайд 6Общие принципы обработки ловушек
Возникновение прерывания или исключения
Переключение на стек режима ядра
(если прерванный процесс выполняется в режиме пользователя)
Запись статусной информации (контекста) процесса на стек ядра для последующего восстановления процесса
Создание фрейма ловушки (trap frame) на стеке ядра
Вызов соответствующего обработчика ловушки
Выполнение обработчика
Восстановление контекста прерванного процесса
Возобновление прерванного процесса
Запись статусной информации (контекста) процесса на стек ядра для последующего восстановления процесса
Создание фрейма ловушки (trap frame) на стеке ядра
Вызов соответствующего обработчика ловушки
Выполнение обработчика
Восстановление контекста прерванного процесса
Возобновление прерванного процесса
Слайд 7Аппаратные прерывания
Генерируется устройствами ввода-вывода с целью получить от процессора время на
их обслуживание
Могут генерироваться системным программным обеспечением
Ядро может запретить прерывания
Для обработки прерываний устанавливаются специальные обработчики ловушек прерываний, которые передают управления ISR (interrupt service routing, процедуре обслуживания прерывания) или внутренней процедуре ядра
Могут генерироваться системным программным обеспечением
Ядро может запретить прерывания
Для обработки прерываний устанавливаются специальные обработчики ловушек прерываний, которые передают управления ISR (interrupt service routing, процедуре обслуживания прерывания) или внутренней процедуре ядра
Слайд 8Обработка аппаратных прерываний
Контроллер
прерываний
Устройство
Процессор
IRQ
…
IDT
(interrupt dispatch table)
IRQ транслируется в индекс
в таблице IDT, куда
до этого Windows
занесла указатели на обработчики
прерываний
занесла указатели на обработчики
прерываний
Обработчик
прерывания
запрос на
прерывание
ISR
Процедура
ядра
Слайд 9Уровень запросов прерываний (IRQL)
IRQL – interrupt request level – показывает, какие
прерывания могут быть получены указанным PIC (Programmable Interrupt Controller, программируемый контроллер прерываний)
Процессы могут изменять IRQL на платформах с программируемыми контроллерами прерываний, используя специальные системные вызовы – KeRaiseIrql и KaLowerIrql
Прерывания обрабатываются в соответствии с их уровнем – прерывания с более высоким IRQL могут прервать обработку прерываний с более низким IRQL
Процессы могут изменять IRQL на платформах с программируемыми контроллерами прерываний, используя специальные системные вызовы – KeRaiseIrql и KaLowerIrql
Прерывания обрабатываются в соответствии с их уровнем – прерывания с более высоким IRQL могут прервать обработку прерываний с более низким IRQL
Слайд 12Маскировка прерываний
Прерывания могут быть замаскированы, т.е. их получение PIC не может
быть выполнено, если для него установлен соответствующий IRQL
Процессы могут изменять IRQL на платформах с программируемыми контроллерами прерываний, используя специальные системные вызовы – KeRaiseIrql и KaLowerIrql
При изменении IRQL необрабатываемые прерывания могут «материализоваться»
Процессы могут изменять IRQL на платформах с программируемыми контроллерами прерываний, используя специальные системные вызовы – KeRaiseIrql и KaLowerIrql
При изменении IRQL необрабатываемые прерывания могут «материализоваться»
Слайд 14Маскировка прерываний на уровне HAL
Обращение к PIC – медленная операция, поэтому
реально она фактически не выполняется
На уровне HAL реализуется механизм отложенный IRQL (lazy IRQL)
Маска прерывания при этом не меняется – HAL фиксирует новый уровень прерывания
При возникновении прерывания с более низким IRQL HAL откладывает его выполнение до момента понижения уровня запроса прерывания
На уровне HAL реализуется механизм отложенный IRQL (lazy IRQL)
Маска прерывания при этом не меняется – HAL фиксирует новый уровень прерывания
При возникновении прерывания с более низким IRQL HAL откладывает его выполнение до момента понижения уровня запроса прерывания
Слайд 15Связь прерываний и IRQL
Механизм IRQL, реализованный в Windows, не поддерживается аппаратно
Конкретные
устройства определяются в системе драйвером шины, который в т.ч. выполняет назначение номеров прерываний (IRQ)
Драйвер шины обращается к уровню HAL, который и увязывает IRQ с уровнями IRQL
Трансляция IRQ-IRQL на разных платформах выполняется по-разному
Однопроцессорная х86: IRQL = 27-IRQ
Многопроцессорная x86: прямым перебором
x64 и IA64: путем деления вектора прерываний на 16
Драйвер шины обращается к уровню HAL, который и увязывает IRQ с уровнями IRQL
Трансляция IRQ-IRQL на разных платформах выполняется по-разному
Однопроцессорная х86: IRQL = 27-IRQ
Многопроцессорная x86: прямым перебором
x64 и IA64: путем деления вектора прерываний на 16
Слайд 17Программные прерывания
Диспетчеризация или DPC
Обработка прерываний, не критичных во времени
Обработка событий таймеров
APC
Асинхронный
ввод-вывод
Слайд 18Прерывания DPC или диспетчеризация
Для выполнения отложенных операций диспетчеризации процессов, например, при
перераспределении процессорного времени на глубоко вложенных частях программного кода
Процессор откладывает выполнение прерываний диспетчеризации в том случае, когда IRQL находится на уровне DPC/dispatch или выше
После того, как уровень IRQL понижается прерывания DPC могут быть выполнены
Процессор откладывает выполнение прерываний диспетчеризации в том случае, когда IRQL находится на уровне DPC/dispatch или выше
После того, как уровень IRQL понижается прерывания DPC могут быть выполнены
