операционни системи Класификация multiprogramming

Начало | За нас | обратна връзка

ТЕМА 2. Управление на ресурсите КОМПЮТЪРНИ СИСТЕМИ

Най-важната функция на операционната система е да организира управлението на всички свои ресурси: процесор, памет, периферни устройства, данни и програми. Особено с този проблем е важно в многозадачни операционни системи, които се конкурират за ресурси на няколко приложения.

Целта на темата - да разкрие принципите на функциониране на съвременните операционни системи за управление на компютърни системи.

В резултат на проучване на темата, учениците трябва да се научат:

· Понятието multiprogramming. Всекидневник процеси и нишки, графика и изпращане на потока в съвременните операционни системи.

· Предоставяне на прекъсванията и тяхната класификация.

· Основни алгоритми за споделяне на паметта между процесите.

· Концепцията за виртуална памет и използването му в съвременните операционни системи.

· Принципите на кеширане на данни.

· Цел и функции на контролиращите органи и въвеждане на данни на водача и изходни устройства.

· Правилник за организацията на външна памет на магнитни дискове. Задачи на ниско ниво и високо ниво на форматиране на твърдия диск.

· Принципи на функциониране на съвременните файлови системи.

· Механизмът за контрол на достъп до обекти, които се изпълняват в съвременните операционни системи.

ТЕМА 2. Управление на ресурсите КОМПЮТЪРНИ СИСТЕМИ 1

2.1. Multiprogramming. 2

2.1.1. Класификация multiprogramming операционни системи. 2

2.1.2. Управление на процеси и нишки. 5

2.1.3. Многопроцесорна прекъсване задвижване. 8

2.2. Управление на паметта. 10

2.2.2. Класификация на алгоритми за разпределение на паметта. 12

2.2.3. разпределение Page памет. 14

2.2.4. Сегмент картографиране памет. 17

2.3. кеширане на данни. 19

2.3.1. Йерархията на устройства за съхранение в компютъра. 19

2.3.2. Кеш паметта. 20

2.3.3. Показва основната памет на кеша. 22

2.4. вход-изход контрол. 23

2.4.1. Контрольори и драйвери. 23

2.4.2. Организация на външна памет на магнитни дискове. 27

2.4.3. Системи за управление на файлове и файл. 32

2.5. Съвременните файлови системи. 34

2.5.1. Системата за FAT файл. 34

2.5.2. В NTFS файловата система. 37

2.5.3. използвана в UNIX функции на файловата система. 42

2.6. Достъп до споделени ресурси. 43

2.6.1. механизъм за контрол на достъпа. 44

Въпроси за самостоятелно разглеждане. 56

Multiprogramming. или многозадачност - един начин за организиране на изчислителния процес, в който един процесор последователно изпълнява няколко приложения едновременно, споделяне на всички ресурси на компютъра. Multiprogramming има за цел да се подобри ефективността на системата за компютри.

операционни системи Класификация multiprogramming

В зависимост от избрания критерий ефективност операционни системи са разделени на партиди система, системата за разделяне на времето и системата за реално време.

При периодичните системи критерият за ефективност - Максималният капацитет на компютъра, това е решението на максималния брой задачи за единица време.

Това се постига чрез намаляване на престоите на всички устройства в компютъра, и най-вече на процесора.

системи за обработка на партидите са предназначени за решаване на проблемите в основния изчислителен характер, които не се нуждаят от бързи резултати.

И за двете формира пакет, в който избран задачи имат различни изисквания към ресурси, така че да се гарантира балансирано натоварване на всички устройства на компютърната система. Избор на нова работа от пакета за прилагането му зависи от сегашната ситуация в компютърната система, тоест. Д. Избира най-изгодна система за работа, която изисква ресурси, най-налични в момента.

процесора превключване от една задача да изпълнява друга задача се осъществява по инициатива на най-активните на проблема, например, когато се отказва да процесори, поради необходимостта да се извърши операция 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.

Ето защо, в компютърната система работи под операционната система на контрол, не е възможно да се гарантира изпълнението на задача, която в даден период от време. Въпреки това, общият задачи пакет тече в момента, е често по-малко от общото време на тяхното последователно изпълнение.

Операционни системи с тип пакетна обработка, използвани в компютърната мейнфрейм процесорно време, което е относително по-скъпи. Действието на такава операционна система повишава ефективността на оборудването, но намалява ефективността на потребителя.

В времеразделяща системи, критерият за ефективност - увеличаване на удобство на потребителите, които могат да работят с интерактивно няколко приложения на една и съща машина.

За да направите това, всяко приложение се разпределя последователно един и същ времеви отрязък. По този начин, потребителят, който изпълнява програма за изпълнение, са в състояние да поддържа диалог с тях. Ако отрязък от време е избран малък, а след това всички потребители да имат впечатлението, че всеки един от тях поотделно, като се използва машината.

Подобни системи имат по-ниска пропускателна способност в сравнение със система с пакетна обработка и се използват за мулти или няколко компютъра, което е, в по-голямата част от универсалната операционна система.

В реално време системи критерий за ефективност - реактивност на системата, т.е. неговата способност да издържат на предварително определен интервал между началото на програмата и получените резултати.

В такива системи, multiprogramming смес е фиксирана набор от предварително разработени програми и програмни решения за изпълнение се извършва от прекъсване или по график на планираните дейности.

операционни системи в реално време се използват в специализирани компютри, например, да управляват някои от процеса.

Да не се бърка с многопроцесорна многопроцесорна. В multiprogramming системи, на процесора във всеки даден момент само една програма се изпълнява (процес), което означава, паралелно изпълнение на задачи от общ характер. В многопроцесорни системи, различни задачи може действително паралелни, работят с различни процесори.

Мултипроцесорни системи се различават архитектура в симетричен и асиметричен.

Симетричната структура, всички процесори са хомогенни и използват една и съща памет с произволен достъп, но подредени в една кутия.

В този случай, изчислителна процес може да се осъществява по два начина: симетрична и асиметрична многопроцесорна. Многопроцесорни системи се осъществява обща за всички процесори на операционната система. Всички процесори са еднакво ангажирани с управлението на процеса на компютърни и в изпълнението на приложения.

В случай на повреда на един от процесорите на системата с многопроцесорни системи обикновено е относително лесно да се преконфигурира, което е най-голямото им предимство.

Асиметрична многопроцесорна планира да разпредели един от процесорите като "олово", която се изпълнява на операционна система, която контролира и всички останали "роб" процесори. Такава една операционна система е по-лесно, отколкото на базата на многопроцесорни системи.

асиметрични архитектура процесори могат да се различават двете техните характеристики и тяхната функционална роля в системата. Например, някои процесори са проектирани да работят като основно калкулатори, а други - за вход-изход подсистемата за контрол, а други - дори и за някои цели. В този процес тя компютри могат да бъдат организирани само от асиметрична многопроцесорна. Въз основа на архитектурен конструкт асиметричен груповите системи.