рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Понятия вычислительного процесса и ресурса

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Понятия вычислительного процесса и ресурса

Понятия вычислительного процесса и ресурса - раздел Образование, ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, СРЕДЫ И ОБОЛОЧКИ Понятие «Вычислительный Процесс» (Или...

Понятие «вычислительный процесс» (или просто – процесс) является одним из основных при рассмотрении операционных систем. Под процессом обычно понимается последовательность операций при выполнении программы или ее части в совокупности с используемыми данными. В общем случае процесс и программа представляют собой разные понятия. Программа – это план действий, а процесс – это само действие, поэтому понятие процесса включает программный код, данные, содержимое стека, содержимое адресного и других регистров процессора. Таким образом, для одной программы могут быть созданы несколько процессов в том случае, если с помощью одной программы в центральном процессоре (central processor unit – CPU) вычислительной машины выполняется несколько несовпадающих последовательностей команд.

По временным характеристикам различают интерактивныепроцессы, пакетные процессы и процессы реального времени. Время существования интерактивного процесса определяется реакцией ВМ на запрос обслуживания и составляет секунды. Процессы реального времени имеют гарантированное время окончания работы, а время реакции измеряется долями секунды. Пакетные процессы запускаются один вслед за другим, а время реакции составляет часы и более.

По генеалогическому признаку различают порождающие и порожденные процессы.

По результативностиразличают эквивалентные, тождествен-ные и равные процессы. Все они имеют одинаковый конечный результат, нo эквивалентные процессы могут реализовываться как на одном, так и на многих процессорах по одному или разным алгоритмам, то есть они имеют разные трассы, которые определяют порядок и длительность пребывания процесса в разных состояниях. Тождественные процессы реализуются по одной и той же программе, но имеют разные трассы. Равные (или одинаковые процессы) реализуются по одной программе и имеют одинаковые трассы.

По времени развития процессы делятся на последовательные, параллельныеикомбинированные(для последних есть точки, в которых существуют оба процесса, и точки, в которых существует только один процесс).

По месту развития процессы делятся на внутренние(реализуются на центральном процессоре) и внешние(реализуются на внешних процессорах).

По принадлежности к операционной системе процессы бывают системные (исполняют программу из состава операционной системы) и пользовательские.

По связности различают процессы:

а) взаимосвязанные – имеющие какую-то связь (пространственно-временную, управляющую, информационную);

б) изолированные – слабо связанные;

в) информационно-независимые – использующие совместные ресурсы, но имеющие собственные информационные базы;

г) взаимодействующие – имеющие информационные связи и разделяющие общие структуры данных;

д) взаимосвязанные по ресурсам;

е) конкурирующие.

Порядок взаимосвязи процессов определяетсяправилами синхронизации. Процессы могут находиться в отношении:

а) предшествования – когда один процесс всегда находится в активном состоянии раньше, чем другой;

б) приоритетности – когда процесс может быть переведен в активное состояние только в том случае, если в состоянии готовности нет процессов с более высоким приоритетом, или если свободен процессор, или если на процессоре реализуется процесс с меньшим приоритетом;

в) взаимного исключения – когда в процессе используется общий критический ресурс, и процессы не могут развиваться одновременно (если один из них использует критический ресурс, то другой находится в состоянии ожидания).

Примерами процессов являются прикладные программы пользователей, утилиты и другие системные обрабатывающие программы. Процессами могут быть редактирование какого-либо текста, трансляция исходной программы, ее компоновка, исполнение. При этом трансляция какой-нибудь исходной программы является одним процессом, а трансляция следующей исходной программы – другим процессом, хотя транслятор (как объединение программных модулей) здесь выступает как одна и та же программа, но обрабатываемые им данные являются разными.

Определение концепции процесса преследует цель выработать механизмы распределения и управления так называемыми «ресурсами», которые также относятся к числу важнейших понятий ОС.

Ресурс – это любой потребляемый (расходуемый) объект. По запасам ресурсы подразделяются на исчерпаемые и неисчерпаемые. Потребители ресурсов – процессы. Ресурс – это средство вычисли-тельной машины или вычислительной системы, которое может быть выделено процессу на определенный интервал времени.

Ресурсы классифицируются по следующим свойствам:

а) по признаку реальности – на физические и виртуальные (последние только в отдельных свойствах схожи с физическими ресурсами);

б) по возможности расширения свойств – на эластичные и жесткие (не допускающие расширяемости);

в) по степени активности – на пассивные и активные(способные выполнять действия по отношению к другим ресурсам);

г) по времени существования – на постоянные (доступные на протяжении всего времени существования процесса, а также до и после его работы) и временные;

д) по степени важности – на основные и второстепенные(допускающие альтернативное развитие процесса);

е) по функциональной избыточности при распределении – на дорогие(но предоставляемые быстро) и дешевые (но предоставляемые с ожиданием);

ж) по структуре – на составные и простые (которые не содержат составных элементов и могут находиться только в одном из двух состояний: «доступен» или «занят»);

з) по характеру использования– на потребляемые и воспроизводимые (допускающие многократное использование и освобожде-ние), а также – на используемые последовательнои используемые параллельно(использующиеся несколькими процессами);

и) по форме реализации – на жесткие(не допускающие копирования) и мягкие (допускающие тиражирование и в свою очередь подразделяющиеся на программные и информационные ресурсы).

Примерами ресурсов являются некоторые аппартные устройства ВМ (процессоры, запоминающие устройства, устройства ввода-вывода) или некоторые наборы информации (в частности, совокупности записей определенной структуры – так называемые «файлы»).

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, СРЕДЫ И ОБОЛОЧКИ

Омский государственный институт сервиса... Кафедра высшей математики и информатики...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Понятия вычислительного процесса и ресурса

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Планирование процессов
Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами. Для опе

Межпроцессное взаимодействие
Существенное значение имеет возможность взаимодействия процессов между собой. Например, один процесс может передавать данные другому процессу, или несколько процессов могут обрабаты

Понятия потока («нити») и многопоточности
Когда говорят о процессах, то тем самым хотят отметить, что операционная система поддерживает их обособленность: у каждого процесса имеется свое виртуальное адресное пространство,

Управление памятью
Память является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления со стороны операционной системы. Распределению подлежит вся оперативная память, не занятая операционной с

Управление вводом-выводом
Одной из главных функций ОС является управление всеми устройствами ввода-выводаВМ. ОС должна передавать устройствам команды, перехватывать прерывания и обрабатывать

Управление файлами и файловая система
Под файлом обычно понимают набор данных, организованных в виде совокупности записей одинаковой структуры. Для управления этими данными создаются соответству

Управление процессами и ресурсами в автономных многопроцессорных вычислительных машинах
3.1. Реализация операционных систем многопроцессорных вычислительных машин В предыдущих разделах рассматривались вопросы реализации ОС, функционирующих на а

Планирование и синхронизация в многопроцессорных вычислительных машинах
На однопроцессорной ВМ планирование одномерно. Единственный вопрос, на который должен быть каждый раз получен ответ, – какой процесс должен быть запущен следующим? На мультипроцессо

И ресурсами в многомашинных вычислительных системах
Одним из эффективнейших направлений развития вычислитель-ной техники стало построение так называемых многомашинных вычислительных систем (далее – ММВС

Понятия сетевой и распределенной операционных систем
Операционные системы ММВС распределенного типа (то есть распределенных вычислительных систем – вычислительных сетей) обычно называют «сетевыми ОС». В

Операционных систем
Наиболее удачным (по современным меркам) способом, с помощью которого распределенная система может достичь определенного уровня однородности, несмотря на различие аппаратного обесп

Основные принципы построения операционных систем
Одним из наиболее важных принципов построения ОС является принцип модульности. Под модулемоперационной системы в общем случае понимают функционально законченный элеме

Операционных систем
Для удовлетворения жестких требований, предъявляемых к современной ОС, большое значение имеет ее структурное построение. Операционные системы прошли длительный путь развития от монолитных систем до

Принципы построения системных и прикладных программных интерфейсов
Операционная система всегда выступает как интерфейс между аппаратурой машины и пользователем с его задачами. Под интерфейсами операционных систем понимают специальные системн

Операционные системы разных этапов разработки вычислительных машин
Зарождение прообразов операционных систем в современном их толковании относят к периоду разработки в середине 1950-х годов вычислительных машин на полупроводниковой элементной базе (так называемого

Операционных систем UNIX
История операционной системы UNIX началась в 1969 году с совместного проекта Массачусетского технологического института, исследовательской лаборатории Bell Labs и корпорации General

Операционных систем семейства Windows
Особое значение в истории и сегодняшнем дне операционных систем имеет семейство продуктов Windows корпорации Microsoft как наиболее популярных ОС для персональных компьютеров и сете

Общие представления
Операционная система UNIX представляет собой интерактивную систему, разработанную для одновременной поддержки нескольких процессов и нескольких пользователей. Она была разработана программистами и

Интерфейсы системы UNIX
Операционную систему UNIX можно рассматривать в виде некоторой пирамиды. У основания пирамиды располагается аппаратное обеспечение, состоящее из центрального процессора, памяти, дисков, терминалов

Оболочка и утилиты системы UNIX
У многих версий системы UNIX имеется графический интерфейс пользователя, схожий с популярными интерфейсами, примененными на компьютере Macintosh и впоследствии в системе Windows. Однако истинные пр

Структура ядра системы UNIX
Нижний уровень ядра состоит из драйверов устройств и процедуры диспетчеризации процессов. Все драйверы системы UNIX делятся на два класса: драйверы символьных устройств и драйверы

Реализация процессов в UNIX
У каждого процесса в системе UNIX есть пользовательская часть, в которой работает программа пользователя. Однако когда один из потоков обращается к системному вызову, происходит эму

Планирование в системе UNIX
Поскольку UNIX всегда была многозадачной системой, ее алгоритм планирования с самого начала развития системы разрабатывался так, чтобы обеспечить хорошую реакцию в интерактивных пр

Реализация управления памятью в UNIX
До версии 3BSD большинство систем UNIX основывались на свопинге (подкачке), работавшем следующим образом. Когда загружалось больше процессов, чем могло поместиться в памяти,

Реализация ввода-вывода в системе UNIX
Ввод-вывод в операционной системе UNIX реализуется набором драйверов устройств, по одному для каждого типа устройств. Функция драйвера заключается в изолировании остальной части си

Потоки данных в UNIX
Так как символьные специальные файлы имеют дело с символьными потоками, а не перемещают блоки данных между памятью и диском, они не пользуются буферным кэшем. Вместо этого в первых

Реализация файловой системы Berkeley Fast
Приведенное выше описание объясняет принципы работы классической файловой системы UNIX. Теперь познакомимся с усовершенствованиями этой системы, реализованными в версии Berkeley. Во-первых, были р

Реализация файловой системы Linux
Изначально в операционной системе Linux использовалась файловая система операционной системы MINIX. Однако в системе MINIX длина имен файлов ограничивалась 14 символами (для совместимости с UNIX

Реализация файловой системы NFS
Файловая система NFS (Network File System – сетевая файловая система) корпорации Sun Microsystems, использующуюся на всех современных системах UNIX (а также на некоторых не-UNIX системах) для объе

Реализация безопасности в UNIX
Когда пользователь входит в систему, программа регистрации login (которая является SETUID root) запрашивает у пользователя его имя и пароль. Затем она хэширует пароль и ищет его в файле пар

Структура системы
Операционная система Windows 2000 состоит из двух основных частей: самой операционной системы, работающей в режиме ядра, и подсистем окружения, работающих в режиме пользователя. Ядро является тра

Реализация объектов
Объекты представляют собой, вероятно, самое важное понятие операционной системы Windows 2000. Они предоставляют однородный и непротиворечивый интерфейс ко всем системным ресурсам

Подсистемы окружения
Итак, операционная система Windows 2000 состоит из компонентов, работающих в режиме ядра, и компонентов, работающих в режиме пользователя. Выше были рассмотрены компоненты, работающие в режиме ядра

Межпроцессное взаимодействие
Для общения друг с другом потоки могут использовать широкий спектр возможностей, включая каналы, именованные каналы, почтовые ящики, вызов удаленной процедуры и совместно используе

Реализация процессов и потоков
Процессы и потоки имеют большее значение и являются более сложными, чем задания и волокна. Процесс создается другим процессом при помощи вызова интерфейса Win32 CreateProcess. Это

Загрузка Windows 2000
Прежде чем операционная система Windows 2000 сможет начать работу, она должна загрузиться. Процесс загрузки создает начальные процессы. С точки зрения аппаратного обеспечения, проц

Реализация управления памятью
В операционной системе Windows 2000 поддерживается подгружаемое по требованию одинарное линейное 4-гигабайтное адресное пространство для каждого процесса. Сегментация в любой форме не поддерживает

Реализация ввода-вывода в Windows 2000
Основная функция менеджера ввода-вывода заключается в создании каркаса, в котором могут работать различные устройства ввода-вывода. Структуру каркаса образуют набор независимых от

Файловые системы типа FAT
Операционная система Windows 2000 кроме новой файловой системы NTFS, разработанной специально для Windows NT, поддерживает несколько устаревших файловых систем типа FAT операционной системы MS-DOS.

Файловая система типа NTFS
Система NTFS (New Technology File System – файловая система новой технологии) представляет собой новую сложную файловую систему, разработанную специально для Windows NT и перенесен

Реализация защиты в Windows 2000
Защита в автономной системе Windows 2000 реализуется при помощи нескольких компонентов. Регистрацией в системе управляет программа winlogon, а аутентификацией занимаются I

Библиографический список
1. Андреев А. Г. и др. Microsoft Windows 2000 Server и Professio-nal / Под общ. ред. А.Н. Чекмарева и Д.Б. Вишнякова. – СПб.: БХВ – Петербург, 2001. – 1056 с.: ил. 2. Андр