¿Interrupciones: ¿Se guarda el contexto del proceso en PCB o en la pila del kernel?
He buscado y leído varias preguntas similares pero aún no entiendo:
1) El PSW es un conjunto de banderas del procesador (carry, overflow, etc.). Mi libro dice que cuando se genera una interrupción, el PSW y el PC se guardan en la pila de control, empieza el manejador de interrupciones y finalmente se restaura el estado de la CPU: ¿se guardan todos los registros restantes, por ejemplo, los registros de usuario? ¿Simplemente los olvidó el autor o no se guardan en absoluto?
2) ¿Por qué se guardan el PSW y el PC en la pila de control y no en el PCB (donde se guardarían TODOS los registros del procesador)?
Puedo entender cuando se ejecuta una llamada al sistema (es una interrupción sincrónica): el procesador cambia al modo kernel y trabaja en la pila del kernel. Pero, ¿cuándo ocurre una interrupción de reloj y el sistema operativo decide cambiar a otro proceso? En ese caso, ¿es obligatorio usar el PCB y no la pila correcta?
Mi conclusión es que se pueden administrar algunas interrupciones con una pila separada en el área del kernel, pero otras requieren que el PSW y el PC se guarden en el PCB y no en la pila junto con los otros registros.
Sin embargo, me gustaría una respuesta a mis preguntas de ustedes, expertos.
¡Gracias de antemano!
davy.ai
1) El escritor no olvidó los demás registros. Cuando ocurre una interrupción, el PSW (palabra de estado del programa) y el PC (contador de programa) se guardan en la pila de control porque son críticos para el proceso de manejo de la interrupción. El manejador de interrupciones necesita saber desde dónde se interrumpió y en qué estado se encontraba el procesador en ese momento. Otros registros de usuario no siempre necesitan ser guardados como parte del proceso de manejo de interrupciones, dependiendo de la interrupción específica y el diseño del sistema. Sin embargo, es posible que algunos manejadores de interrupciones elijan guardar registros adicionales, especialmente si necesitan preservar el estado de un proceso o hilo específico.
2) El PSW y el PC se guardan en la pila de control porque son necesarios para el manejo de interrupciones, mientras que el PCB (bloque de control del proceso) se utiliza para almacenar información sobre el proceso que está actualmente en ejecución o esperando para ejecutarse. El PCB típicamente contiene información como el estado del proceso, los valores de los registros, la asignación de memoria, el contador de programa y otros detalles que son necesarios para administrar el proceso. Guardar el PSW y el PC en el PCB no sería útil porque no son específicos del proceso, sino del estado de la CPU en el momento de la interrupción.
Las interrupciones de reloj se producen periódicamente en función de un temporizador predefinido o del reloj del sistema. Cuando ocurre una interrupción de reloj, el sistema operativo puede elegir cambiar a otro proceso si tiene una prioridad más alta o si el proceso actual ha utilizado todo su tiempo asignado. En este caso, el sistema operativo debería guardar el estado del proceso actual (incluyendo PSW, PC y otros registros) en el PCB antes de cambiar al siguiente proceso. El mismo proceso se repetiría para cada interrupción de reloj y cambio de proceso subsiguiente.