- •Лекція 1. Вступ до операційних систем.
- •1.Поняття про операційні системи та їх місце в загальній структурі комп’ютера.
- •2. Основні функції операційної системи : розширення можливостей комп’ютера та керування його ресурсами.
- •3. Історія операційних систем.
- •Лекція 2. Структура операційної системи.
- •Таблиця 2.1
- •Екзоядро
- •Модель клієнт-сервер
- •Лекція 3. Концепція процесу
- •Лекція 4. Потоки в операційних системах.
- •3. Міжпроцесна взаємодія.
- •4.Примітиви міжпроцесної взаємодії.
- •5.Семафори та їх використання.
- •6.Поняття м’ютекса.
- •7.Поняття моніторів.
- •8.Поняття про бар’єри.
- •9.Поняття про системи передачі повідомлень.
- •Лекція 5. Взаємоблокування.
- •2.Умови та моделювання взаємоблокувань.
- •3.Виявлення та усунення взаємоблокувань.
- •4.Уникнення взаємоблокувань при наявності декількох ресурсів кожного типу.
- •6. Уникнення взаємоблокувань.
- •7. Алгоритм банкіра для одного та декількох видів ресурсів.
- •8. Уникнення взаємоблокувань шляхом порушення умов їх здійснення
- •Лекція 6. Основні поняття керування пам’яттю.
- •1.Однозадачна система без підкачки на диск.
- •2.Багатозадачність з фіксованими розділами
- •3.Поняття про підкачку даних.
- •5.Віртуальна пам’ять. Основні поняття.
- •6.Віртуальна пам’ять. Сторінкова організація пам’яті.
- •7.Характеристика основних алгоритмів заміщення сторінок.
- •Лекція 7. Принципи роботи апаратури введення-виведення.
- •1.Пристрої введення-виведення.
- •2.Переривання персональної кс.
- •Лекція 8.
- •Лекція 9.
- •Лекція 10. Файли та їх властивості.
- •1.Поняття файлової системи.
- •2.Іменування файлів.
- •3.Структура файлу.
- •4.Типи файлів.
- •5.Доступ до файлів. Атрибути файла.
- •6.Файли, відображувані на адресній простір памяті.
- •7.Каталоги.
- •Лекція 11. Реалізація файлової системи.
- •1.Структура файлової системи.
- •2.Реалізація файлів.
- •3.Реалізація каталогів.
- •Лекція 12 Планування в системах з одним процесором.
- •1.Поняття про планування.
- •2.Типи планування процесора.
- •3.Планування вводу-виводу.
- •Лекція 13. Критерії планування.
- •1.Критерії короткотривалого планування.
- •2.Використання пріоритетів.
- •3.Альтернтитвні стратегії планування
- •Лекція 14. Стратегії планування.
- •1.Стратегія планування „першим прийшов – першим обслуговується”.
- •2.Стратегія”кругове планування” .
- •4.Вибір самого короткого процесу.
- •5.Стртегія найменшого часу, що залишився.
- •7.Зниження пріорітету.
- •Лекція 15. Багатопроцесорне планування і планування реального часу.
- •1. Класифікація багатопроцесорних систем.
- •3.Задачі планування в багатопроцесорній системі.
- •4. Планування процесів.
- •5.Планування потоків.
- •Лекція 16. Основні підходи до планування потоків.
- •1.Розділення навантаження.
- •2.Бригадне планування.
- •3.Призначення процесорів.
- •4.Динамічне планування.
- •Лекція 17. Планування реального часу.
- •Лекція 18.
- •4. Парадигми.
- •5. Реалізація операційної системи
- •Лекція 19. Операційні системи типу unix.
- •1.Історичні відомості про операційні системи типу unix.
- •2.Загальна архітектура системи unix.
- •3.Сучасні системи unix.
- •4.Історія виникнення операційної системи Linux.
- •5.Модульна структура операційної системи Linux.
- •6.Традиційне планування unix.
- •Лекція 20. Характеристики операційної системи Windows 2000.
- •1. Історія виникнення Windows.
- •Лекція 21. Особливості архітектури Windows xp.
- •1. Основні компоненти Windows xp.
5.Стртегія найменшого часу, що залишився.
Дана стратегія SRT представляє собою витісняючу версію стратегії SPN . В цьому випадку планувальник вибирає процес з найменшим очікуваним часом до закінчення процесу. При приєднанні нового процесу до черги готових до виконання процесів може виявитись, що час, який залишився, в дійсності менше, ніж час, що залишився для виконуваного в даний момент процесу.
У випадку використання стратегії SRT немає великих перекосів на користь довгих процесів, як при FIFO. На відміну від RR, тут не генеруються додаткові переривання, що знижує додаткові витрати. Але додаткові зростають через необхідність фіксувати і записувати час виконання процесів.
6. Стратегія найвищого відношення відгуку.
В табл. 12.2 використовується як показник нормалізований час обороту, що представляє собою відношення часу обороту до дійсного часу обслуговування. Для кожного окремого процесу цей показник бажано мінімізувати так як і середнє значення по всім процесам. Взагалі не можна знати наперед час обслуговування , але його можна оцінити на основі попередніх виконань, або на основі інформації, яка вводиться користувачем або задається при налагодженні.
Розглянемо співвідношення:
R=(W+S)/S ,
Де R- відношення відгуку;
W-час, який витрачається процесом на очікування;
S- Очікуваний час обслуговування.
Таким чином, правило стратегії планування найвищого відношення відгуку(HRRN) можна сформулювати так: при завершенні або блокуванні поточного процесу для виконання з черги готових до виконання процесів вибирається той, який має найбільше значення R. Такий підхід досить привабливий, бо враховує вік процессу. Короткі процеси отримують перевагу над довгими, бо мають менший знаменник. Але збільшення віку процесу призводить до того ж результату , тому довгі процеси зможуть конкурувати з короткими.
В даній стратегії необхідна оцінка часу обслуговування для визначення максимального значення R.
7.Зниження пріорітету.
Якщо немає жодних вказівок про відносну тривалість процесів, тоді не можна використовувати жодну з стратегій - SPN, SRT або HRRN. Ще один шлях надання переваги коротким процессам полягає в застосуванні штрафних санкцій до процесів, що довго виконуються. Іншими словами, якщо не можна працювати з часом, що залишився до виконання, то працюють з витраченим часом.
Цього досягають так. Виконується витісняюче (за квантами часу) планування з використанням динамічного механізму. При входженні процесу в систему він розміщується в чергу RQ0 (рис12.1). На рис. 14.2 зображено цей механізм планування; пунктирною лінією показано шлях довгого процесу по різним чергам. Такий підхід відомий як багаторівневе повернення, оскільки при блокуванні чи витісненні процес здійснюється його повернення на черговий рівень пріоритетності.
Лекція 15. Багатопроцесорне планування і планування реального часу.
1. Класифікація багатопроцесорних систем.
Якщо обчислювальна система містить більше одного процесора, при розробці планування виникають додаткові питання.
Багатопроцесорні системи можна класифікувати так:
--слабкозв’язані системи або кластери. Складаються з набору відносно автономних систем (кожен процесор має власну основну пам’ять і канали введення-виведення).
--сильнозв’язані системи. Складаються з множини процесорів, які сумісно використовують загальну основну пам’ять і знаходяться під загальним керівництвом ОС.
2.Основні поняття про зернистість синхронізації.
Однією з характеристик багатопроцесорної системи виступає зернистість синхронізації, яка представляє собою частоту синхронізації між процесорами в системі. Паралельні обчислення за ступенем їх зернистості поділено на 5 типів згідно табл. 15.1.
Табл.15.1
Між незалежними процесами явної синхронізації немає. Кожен з них представляє собою незалежний додаток або завдання. Використання такого типу паралельних обчислень є характерним для систем з розділенням часу. Кожен користувач працює з своїм додатком, а багатопроцесорна система забезпечує для них той же сервіс, що й багатозадачний режим в системі з одним процесором. Оскільки при цьому допустимі декілька процесорів, то середній час відгуку буде меншим, ніж в системі з одним процесором.
При великій і дуже великій зернистості між процесами спостерігається синхронізація, хоча й дуже рідко.