2025-02-17 susitinkame per Teams.

• I gr. Teams
• II gr. Teams

Reikalavimai

1. 1.1) Kokie techninės įrangos komponentai sudaro realią mašiną: procesorius, vartotojo atmintis, supervizorinė atmintis, išorinė atmintis, duomenų perdavimo kanalai, įvedimo/išvedimo įrenginiai.
   1.2) Kiekvienas išskirtas techninis realios mašinos techninės įrangos komponentas turi būti detalizuojamas. Pavyzdžiui, aprašomos procesoriaus charakteristikos: kokios yra registrų grupės, kaip skaičiuojamas procesoriuje laikas, kaip nustatomas procesoriaus darbo režimas ir t.t.
   1.3) Galutinis realios mašinos aprašo rezultatas - tai realios mašinos techninės įrangos komponentų išsidėstymo vienas kito atžvilgiu ir tarpusavio sąveikos schema.
   
2. Turi būti pateiktas virtualios mašinos aprašas. Aprašą turi sudaryti:
   2.1) Modeliuojamos virtualios mašinos sampratos aprašymas keliais sakiniais.
   2.2) Modeliuojamos virtualios mašinos loginių komponentų aprašymas. Privalomi komponentai:
   

   2.2.1) Virtualios mašinos atmintis.
   2.2.2) Virtualios mašinos procesorius.
   2.2.3) Virtualios mašinos komandų sistema. Komandos turi būti suskirstytos į grupes pagal paskirtį (aritmetinės, valdymo perdavimo ir t.t.).
   

   2.3) Virtualios mašinos bendravimo su įvedimo/išvedimo įrenginiais mechanizmo aprašymas.
   2.4) Virtualios mašinos interpretuojamojo ar kompiliuojamo vykdomojo failo išeities teksto formatas. Pavyzdžiui, kaip išskiriamas duomenų segmentas, kodo segmentas, kaip aprašomi duomenys ir t.t.)
   2.5) Modeliuojamos virtualios mašinos loginių komponentų sąryšio su realios mašinos techninės įrangos komponentais aprašymas.
   
3. Trumpas aprašas, kaip virtuali mašina įsivaizduojama visos operacinės sistemos kontekste.

• Ciklų instrukcijų. Pvz: LOOP, STOSB, LODSB (leidžiama įvesti požymių registrą)
• Loginių operacijos instrukcijų ir sąliginiai valdymo perdavimai. Pvz: XOR, AND, OR, JG, JL, JC, JZ, JNZ (leidžiama įvesti požymių registrą)
• Papildomo įrenginio valdymas Pvz. bateriją(įjungti krovimą/išjungti krovimą/patikrinti būseną), lemputė(įjungti/išjungti/patikrinti būseną)
• Puslapių registre nurodomas vartotojo programos dydis ir maksimalus puslapių skaičius (a₀, a₁)

Pateikiamas pavyzdys nebūtinai tenkina visus keliamus reikalavimus. Šiuo pavyzdžiu siekiama parodyti, kaip galėtų būti, tačiau tai nereiškia, kad būtent taip ir privaloma atlikti užduotį. Iš tikrųjų, pavyzdys skirtas tam, kad iš dalies užvesti studentus ant kelio.

1) Realios mašinos bendroji schema
Tariame, kad OS funkcionuos ant mašinos, turinčios tik vieną, o ne kelis, procesorius!
Mašinos, kuriai yra projektuojama daugiaprogramė OS, bendroji schema yra:

2) Virtuali mašina
Virtuali mašina – tai tarsi realios mašinos kopija, tikriau – realios mašinos modelis tokiu pavidalu, kokį jį gali priimti mašinos vartotojas - žmogus. Virtuali mašina gali būti modeliuojama tiesiog ant realios mašinos pagrindo arba ant jau esamo programinio pagrindo. Tiek pirmuoju, tiek antruoju atveju, virtuali mašina tampa tarsi tarpininku tarp konkrečios mašinos ir jai taikomos programinės įrangos. Ji gali atlikti, pavyzdžiui, transliatoriaus vaidmenį. Nesvarbu, ar virtuali mašina konstruojama ant realaus, ar ant kurio nors lygmens programinio pagrindo, ji turi simuliuoti realios mašinos funkcionalumą pasiekdama per visus esamus lygmenis realią mašiną. Štai, pavyzdžiui, programa, parašyta virtualios mašinos mašininiu kodu, turi būti įvykdyta ir vartotojas turi gauti rezultatą. Tai gali vykti interpretuojant virtualios mašinos komandas kaip atitinkamas relios mašinos komandas ar jų rinkinį ir pan..

• Atmintis. VM atmintis susidės iš 300 žodžių. Vienas žodis bus sudarytas iš 4B, t.y. 32bit. Atmintis bus tarsi segmentuota, t.y. susidės iš trijų segmentų po 100 žodių, į kuriuos bus įkeliamos atitinkamos VM komandomis parašytos programos dalys. Į duomenų segmentą bus įkeliama programos dalis tarp direktyvų DATASEG ir CODESEG. Į antrą atminties bloką iš 100 žodių bus įkeliamas programos kodas, t.y. dalis tarp direktyvos CODESEG ir paskutinės programos komandos, kuri privalo būti HALT. Trečia dalis – tai stekas. Juo operuojame komandų PUSH ir POP pagalba, tačiau, kaip matysime vėliau su steku dirba ir kitos VM procesoriaus komandos. Atmintis vizualiai atrodo taip:
• Operuojant su steku, standartiškai apdorojama tik jo viršūnė. Atminties dalis, į kurią užkraunamas programos duomenų segmentas, yra adresuojama tiesiogiai. Taip pat ir ta dalis, į kurią užkraunama pagrindinė programos dalis – kodas.
• Procesorius. VM procesorius turės vieną duomenų registrą, tris segmentų registrus, du nuorodų registrus bei du loginius registrus.
  1) Duomenų registras:
  

  DR – Data Register – naudojamas duomenų (žodžių) pakrovimui į jį iš atminties ir iš jo į atmintį. Taip pat operacijose.
  

  2) Segmentų registrai:
  

  CS – Code Segment – rodyklė į kodo segmentą atmintyje.
  DS – Data Segment – rodyklė į duomenų segmentą atmintyje.
  ST – Stack Segment – rodyklė į steko segmentą atmintyje.
  

  3) Nuorodų registrai:
  

  PC – Program Counter – jame saugomas einamosios komandos žodžio indeksas.
  SP – jame saugomas steko viršūnės žodžio indeksas.
  

  4) Loginiai registrai:
  

  SF – Status Flag – pagal palyginimo operacijos rezultatą jis įgyja reikšmes: 0 – jei daugiau, 1 – jei lygu, 2 – jei mažiau.
  DF – Data Format – pagal iš atminties nuskaityto žodžio duomenų formatą jis įgyja reikšmes: 0 – nuskaitytas žodis kaip simboliai, 1 – nuskatytas žodis kaip sveikas skaičius su ženklu.
  

  Bendra procesoriaus schema atrodo taip:

• VM procesoriaus komandų sistema.

• Kodo pavyzdys: