Multiprogramming в системите за обработка на партидите

Multiprogramming. Процеси и конци

Multiprogramming или многозадачност (многозадачност). - метод Computing е процес, при който един процесор се изпълняват последователно няколко програми. Тези програми споделят не само на процесора, но също така и други компютърни ресурси: оперативната и външната памет, входно-изходни устройства, данни. Multiprogramming има за цел да се повиши ефективността на компютърната система, но ефективността може да се разбира по различни начини. Най-типичните критерии за ефективност на изчислителни системи са:

• капацитет - броят на задачите, изпълнявани от компютърната система в

• потребителски опит, който се състои, по-специално, че те имат

способността да се работи с интерактивно няколко приложения

• реактивността на системата - способността на системата да издържат на предварително определени

(Вероятно много кратко) интервал от време между началото на програмата и

В зависимост от критерия за ефективност на операционната система са разделени на периодична система за обработка, система за разделяне във времето, както и системи в реално време. Всеки тип на операционната система има специфични вътрешни механизми и специални приложения. Някои операционни системи могат едновременно да поддържат няколко режима, като част от задачите може да се извърши в групов режим, част - в реално време или в споделяне на време.

Multiprogramming в системите за обработка на партидите

При използване на multiprogramming за увеличаване на капацитета пропускателна способност на основната цел на компютъра е да се сведе до минимум престой на всички устройства в компютъра, и най-вече на процесора. Такива прекъсвания могат да се появят в резултат на спирането на своите вътрешни задачи, свързани причини, като например въвеждането на данни, които чакат да бъдат обработени. Данните могат да бъдат съхранявани на диск, или идват от един потребител работи на терминала, както и средствата за измерване, инсталирани на външни технически съоръжения. Ако имате този тип заключване на задачата в естественото решение, което води до по-ефективно използване на процесора е преминаването на процесора да изпълнява други задачи, която има данни за преработка. Тази концепция за multiprogramming е в основата на така наречените системи за подхранване.

система за обработка на партидите, предназначени за решаване на проблемите в основния изчислителен характер, които не се нуждаят от бързи резултати. Основната цел на критерия за ефективност и за обработка на партидите системи е максималната пропускателна способност, която е решението на максималния брой задачи за единица време.

За постигането на тази цел в системата за обработка на партидите използва следната схема на действие: Пакетът на работа се формира в началото на работата. Всяка работа изисква система на ресурсите; този пакет работни места се формира от смес от multiprogramming, т.е. набор от задачи, работещ едновременно. За едновременно извършване на избрани задачи имат различни изисквания към ресурси. така че да се гарантира балансирано разпределение на натоварването на всички компютърни устройства. Например, в multiprogramming смес желателно едновременното присъствие на изчислителни задачи и задачи с интензивно IOCTL. По този начин, изборът на нови работни места от пакета за работа зависи от вътрешната обстановка в системата, тоест, изберете "благоприятен" работа. Ето защо, в областта на компютърните системи, работещи под OS пакет, не е възможно да се гарантира изпълнението на конкретна задача за определен период от време.

Нека разгледаме по-подробно комбинацията от време-IO и изчисления. Тази комбинация може да се постигне по различни начини.

1. Един от тях е типично за компютри, които имат специален вход-изход процесор (понякога се нарича канали). Обикновено, каналът има система команда, различна от командите система на процесора. Тези инструкции са специално предназначени за контрол на външни устройства, като например "проверка на състоянието на устройството", "магнитен набор главата", "лист комплект старт", "печат линия". програми на каналите могат да се съхраняват в една и съща оперативна памет, както и програмата за процесора. Инструкцията система CPU осигурява специална инструкция, чрез които параметри на канала се предават и да посочи какви входно-изходна програма, той трябва да изпълни. От тази гледна точка, на централния процесор и канала могат да работят паралелно (фиг. 1а).

Фиг. 1. паралелно изпълнение на изчисления и входно-изходни операции.

2. Друг метод за комбиниране на изчисление с входно-изходни операции, изпълнявани в компютри, в която външното устройство не се контролират от входно-изходна процесор и контролери. Всеки външно устройство (или група от външни устройства от същия тип) има свой собствен контролер, който изпълнява самостоятелно команди от процесора. Където контролера и централен процесор, работят асинхронно. Тъй като много външни устройства включват електромеханични компоненти, контролерът изпълнява своите екипи за управление на устройството значително по-бавно от процесора - на. Това обстоятелство се използва за организиране и извършване на изчисления паралелни входно-изходни операции: предаване команда между процесора контролер може да извършва изчисления (Фигура 1, б.). Контролерът може да даде информация на процесора, че е готов да приеме следващата команда, сигналът за прекъсване или CPU разбере за това, то периодично анкети състоянието на контролера.

Ако системата изпълнява няколко задачи, има възможност за комбиниране на изчисляването на проблем с изход-вход на друго. Докато една задача чака събитие (имайте предвид, че такова събитие в система multiprogramming могат не само да бъде в края на вход-изход, но също така, например, появата на определен момент от време, отключване на файла или багажника от диска на липсващите страници на програмата), процесорът не е празен какъвто е случаят с последователността на програмата, и да изпълнява други задачи.

Общо време на изпълнение задачи смес често е по-малка от общата им време последователно изпълнение (Фигура 2а).

При периодичните системи процесорни превключва от една задача за извършване на друго се случва по инициатива на активното задачата. например, когато тя напуска процесора от необходимостта за операцията вход-изход. Следователно, налице е висока степен на вероятност, че една задача може да отнеме дълго време за обработка и представяне на интерактивни задачи става невъзможно. Взаимодействие на потребителя с компютъра, на която система за обработка на партида, е да се гарантира, че тя носи на работа, дава му мениджър-оператор, а в късния следобед, след като целият пакет работа дава резултати. Очевидно е, че тази процедура повишава ефективността на оборудването, но намалява ефективността на потребителя.

Фигура 2. Време две основни задачи: да единично програма система (а), в

multiprogramming система (б).