Дисциплины диспетчеризации - раздел Информатика, Экономики, статистики и информатики Диспетчеризация Связана С Понятием Задачи (Потока). Если Ос Не Поддерживает...
Диспетчеризация связана с понятием задачи (потока). Если ОС не поддерживает
механизма потоков, то понятие задачи можно заменить на понятие процесса.
Известно большое количество правил, в соответствии с которыми формируется
очередь (список) готовых к выполнению задач. Имеются два больших класса дисциплин
обслуживания:
- бесприоритетные:
- приоритетные.
При бесприоритетном обслуживании выбор задачи производится в некотором
порядке без учета их важности и времени обслуживания.
При реализации приоритетных дисциплин обслуживания отдельным задачам
предоставляется преимущественное право на исполнение.
Бесприоритетные дисциплины обслуживания делятся на следующие:
- линейные:
o в порядке очереди;
o случайный выбор процесса;
- циклический:
o циклический алгоритм;
o многоприоритетный циклический алгоритм.
Приоритетные дисциплины обслуживания делятся на следующие:
- с фиксированным приоритетом:
o с относительным приоритетом;
o с абсолютным приоритетом;
o адаптивное обслуживание;
o приоритет зависит от времени ожидания;
- с динамическим приоритетом:
o приоритет зависит от времени ожидания;
o приоритет зависит от времени обслуживания.
Свойства приоритетов:
- приоритет, присвоенный задаче, может являться величиной постоянной;
- приоритет задачи может изменяться в процессе ее решения.
Диспетчеризация с динамическими приоритетами требует дополнительных
расходов на вычисление значений приоритетов, поэтому многие ОС реального времени
используют методы диспетчеризации на основе статических (постоянных) приоритетов.
Самой простой в реализации является дисциплина FCFS (first come – first served),
задачи обслуживаются в порядке очереди, т.е. в порядке их появления. Задачи,
приостановленные для ожидания какого-либо ресурса, после перехода в состояние
готовности становятся в эту очередь перед задачами, которые еще не выполнялись.
Образуются две очереди:
- новые задачи;
- ранее выполнявшиеся, но попавшие в состояние ожидания.
Дисциплина FCFS реализует стратегию обслуживания «по возможности
заканчивать вычисления в порядке их появления». Эта дисциплина не требует внешнего
вмешательства в ход вычислений и перераспределения процессорного времени. По
классу диспетчеризации (вытесняющие и не вытесняющие) дисциплина FCFS относится
к не вытесняющим. Достоинства дисциплины FCFS:
- простота реализации;
- малые расходы системных ресурсов на формирование очереди задач.
Основной недостаток – при увеличении загрузки вычислительной системы растет
среднее время ожидания обслуживания, короткие задачи ожидают столько же времени,
как и трудоемкие.
Дисциплина обслуживания SJN (shortest job next)требует, чтобы для каждого
задания была известна оценка в потребностях процессорного времени. Пользователи
должны были указывать предположительное время выполнения. Диспетчер задач
сравнивал указанное время с реальным временем выполнения и, если время выполнения
превышало указанное, то помещал это задание в конец очереди.
Дисциплина обслуживания SJN предполагает, что имеется только одна очередь
заданий, готовых к выполнению. Если задание было временно заблокировано из-за
занятости какого-либо ресурса, то оно помещается в конец очереди готовых к
выполнению заданий наравне с вновь поступившими. Задания, которым требуется совсем
немного времени для завершения, попадают в конец очереди.
Для устранения этого недостатка была предложена дисциплина SRT (shortest
remaining time, следующее задание требует меньше всего времени для своего
завершения).
Перечисленные три дисциплины обслуживания могут использоваться для пакетных
режимов работы, когда не важно время отклика.
Для интерактивной работы надо обеспечить приемлемое время реакции системы и
равенство в обслуживании, если система мультитерминальная. Интерактивные задания
должны иметь преимущество перед фоновыми. Эти условия решены в дисциплине RR
(round robin – круговая, карусельная).
Дисциплина обслуживания RRпредполагает, что каждая задача получает
процессорное время порциями (квантами). После окончания выделенного кванта времени
задача снимается с исполнения и на выполнение выбирается следующая задача. Снятая
задача помещается в конец очереди готовых к выполнению задач.
Величина кванта времени выбирается как компромисс между приемлемым
временем реакции системы на запросы пользователей и накладными расходами на
частоту смены контекста задач.
Все темы данного раздела:
Москва 2002 г.
УДК681.3.06
Головина О.С., Кондратьев В.К. Операционные системы и оболочки. /Моск. гос. ун-т
экономики, статистики и информатики. – М., 2002. – 108 с.
Понятие операционной среды
Назначение операционной системы:
- управление вычислительными процессами в вычислительной системе;
- распределение ресурсов вычислительной системы между различными
вычисл
Понятие вычислительного процесса и ресурса
Последовательный процесс («задача») – выполнение отдельной программы с ее
данными на последовательном процессоре. Процессор имеет два аспекта:
- носитель данных;
- исполн
Динамика состояния процесса
Процесс может находиться:
- в активном состоянии, может участвовать в конкуренции за использование
ресурсов вычислительной системы;
- в пассивном
Реализация понятия последовательного процесса в ОС
Чтобы ОС могла управлять процессами, она должна располагать полной
информацией о них. Для этого на каждый процесс заводится специальная
информационная структура, называемая
Процессы и треды
Для реализации «мультизадачности» было введено понятие «легковесных»
процессов, которые в настоящее время получили названия потокиили треды(нити).
Прерывания
Прерывания – механизм, позволяющий координировать параллельное
функционирование отдельных устройств вычислительной системы и реагировать на
особые ситуации, возникающие при работе
Основные виды ресурсов
Одним из важнейших ресурсов является сам процессор, точнее процессорное
время. Имеется множество методов разделения этого ресурса.
Вычислениями и самой вычислительной системой.
ОС разделяют по назначению:
- ОС общего назначения;
- ОС специально назначения.
ОС специального назначения подразделяются на следующие:
- для
Вопросы к главе 1
1) В чем заключается различие u1087 понятий процесс и задача?
2) Для чего каждая задача получает дескриптор? Какие поля содержатся в
дескрипторе? Что такое контекст задачи?
Управление задачами и памятью в операционных системах
Оперативная память – это важнейший ресурс любой вычислительной системы,
поскольку без нее, как и без центрального процессора, невозможно выполнение ни одной
программы. Память явля
Стратегия планирования
Стратегия планирования (краткосрочное планирование, диспетчеризация)
определяет, какие процессы планируются на выполнение для того, чтобы достигнуть
поставленной цели. Стратегий п
Вытесняющие и не вытесняющие алгоритмы диспетчеризации
Диспетчеризация без перераспределения процессорного времени, то есть не
вытесняющая многозадачность– это такой способ диспетчеризации процессов, при
Качество диспетчеризации и гарантии обслуживания
Одна из проблем при выборе дисциплины обслуживания – гарантия обслуживания.
При некоторых дисциплинах обслуживания, например, с абсолютными приоритетами,
низкоприоритетные задачи
Диспетчеризация задач с использованием динамических приоритетов
При выполнении программ может случиться ситуация, когда одна или несколько
задач не могут быть выполнены в течение значительного времени из-за высокой нагрузки
в вычислительной си
Пространство
Программист обращается к памяти с помощью некоторого набора логических имен.
Имена переменных и входных точек модулей составляют область имен.
Физическая памятьпр
Вопросы к главе 2
1) Какие дисциплины диспетчеризации вы знаете?
2) Что такое гарантия обслуживания?
3) Опишите механизмы диспетчеризации. В чем их различия?
4) Что такое виртуальный адрес
Функции файловой системы ОС и иерархия данных
Файл– набор данных, организованных в виде совокупности записей одинаковой
структуры. Файловая система– это набор спецификаций и соответствующее им
Файловая система FAT
Аббревиатура FAT (file allocation table) означает «таблица размещения файлов».
Этот термин относится к линейной табличной структуре со сведениями о файлах –
именами файлов, их атр
Файловая система FAT32
FAT32 является полностью независимой 32-разрядной файловой системой и
содержит многочисленные усовершенствования и дополнения по сравнению с FAT16.
Принципиальное отличие FAT32
Файловая система NTFS
Файловая система NTFS (New Technology File System) содержит ряд значительных
усовершенствований и изменений, существенно отличающих ее от других файловых
систем. С точки зрения по
Файловая система s5 операционной системы UNIX System V
Файловая система s5 занимает слайс диска и состоит из трех основных
компонентов:
- суперблок;
- массив индексных дескрипторов;
- блоки данных.
Вопросы к главе 3
1) Почему создание подсистемы ввода/вывода считается одной из самых
сложных областей проектирования операционных систем?
2) Почему операции ввода/вывода объявляются привилегирован
Параллелизм, который достигается использованием нескольких процессоров
и/или многозадачного подхода.
Примеры систем реального времени:
- системы управления атомными электростанциями;
Основных функций ОС и обычно не применяются для приложений;
- переменного приоритета (от 0 до 15) – определяет процессорный приоритет
приложения; приоритет 0 – для бесстраничного системного потока.
Регистрации предоставляется виртуальный процессор, в котором есть все необходимые
ресурсы:
- процессор (карусельная диспетчеризация RR, динамические приоритеты);
- память;
- устройства;
Границы других областей;
- i-список, состоящий из описаний файлов, называемых i-узлами;
- область для хранения содержимого файлов.
Каждый i-узел содержит:
Если необходима двухсторонняя связь, следует создать две очереди.
Работа с очередями сообщений имеет много отличий от работы с конвейерами:
- очереди сообщений предоставляют возможность использовать u1085 несколько
Исполнение;
- в открывшемся окне приложения выбрать пункт меню Подключение;
- ввести IP-адрес удаленной UNIX-системы (например, 192.168.2.19);
- уста
Вся регистрационная информация о пользователях системы хранится в файле
/etc/passwd.
Структура и назначение полей файла /etc/passwd:
- регистрационное имя;
- не используется;
В тех случаях, когда истек минимальный срок действия пароля, с помощью
команды passwd можно изменить пароль:
$ passwd
Setting password for user: dko30102
Old password:
Успехом позволяет просмотр как предыдущей, так и последующей страницы текста.
Формат команды следующий:
pg имя_файла [ имя_файла . . . ]
На подсказку (:) в нижней части экрана можно ответить:
В режиме ввода текста вводимые с клавиатуры символы поступают во временный
файл – буфер редактирования. При этом введенные символы появляются на экране. В
этом режиме выполняются четыре функции:
- вставки (наприм
Если файл существует, то на экране отобразится начало текста файла.
Для того чтобы выводилась информация ___________об установленном режиме, необходимо
перейти в командный режим (нажать клавишу <Esc>) и ввести:
:set
Система ввода и вывода
Команды и утилиты операционной системы Unix вводятся с клавиатуры, а
результаты их выполнения выводятся на дисплей терминала, которые часто называют
стандартными устройствами ввод
Программы и процессы
Обычно программойназывают исполняемый файл, хранящийся на устройстве
внешней памяти. Программы могут быть пользовательскими или системными, т.е.
находящимися в со
Интерпретатор командного языка
Интерпретатор shell - это программа, которая позволяет вам связываться с
операционной системой. Shell считывает команды, которые вы вводите, и
интерпретирует их как запросы на вып
Выполнение, остановка и повторный запуск процессов
В этом подразделе описывается:
- как запустить команду в определенное время с помощью команд batch и at;
- как получить информацию о состоянии процесса;
- как завершить а
Новости и инфо для студентов