- •Классификация операционных систем по семействам
- •Цели и задачи файловой системы
- •Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
- •Алгоритмы планирования, основанные на квантовании
- •Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах
- •Смешанные алгоритмы планирования и Планирование в системах реального времени
- •Программы обработки прерываний
- •Приоритеты прерываний
Смешанные алгоритмы планирования и Планирование в системах реального времени
Задачи алгоритмов планирования |
Чтобы разработать алгоритм планирования, необходимо иметь представление о том, что должен делать алгоритм. Некоторые задачи зависят от среды, но есть задачи, одинаковые во всех системах. Все системы Справедливость – предоставление каждому процессу справедливой доли процессорного времени Принудительное применение политики - контроль за выполнением принятой политики. Баланс - поддержка занятости всех частей системы. Системы пакетной обработки данных Пропускная способность - максимальное количество задач в час. Оборотное время - минимизация времени, затраченного на ожидание обслуживания и обработку задачи. Использование процессора - поддержка постоянной занятости процессора. Интерактивные системы Время отклика – быстрая реакция на запросы. Соразмерность- выполнение пожеланий пользователя. Системы реального времени Окончание работы к сроку- предотвращение потери данных. Предсказуемость- предотвращение деградации качества в мультимедийных системах. |
31 билет.Планирование в системах пакетной обработки данных.
Планирование в системах пакетной обработки данных
Первым пришел- первым обслужен. Процессам предоставляется доступ к процессору в том порядке, в котором они его запрашивают. Преимущество: легко понять и столь же легко программировать. Недостаток: если есть один процесс, ограниченный возможностями процессора, то они замедлят работу процесса "Кратчайшая задача - первая". Предполагается, что временные отрезки работы известны заранее. Если в очереди есть несколько одинаково важных задач, планировщик выбирает первой самую короткую задачу. Происходит экономия времени. Эта схема работает лишь в случае лишь одновременного наличия задач. "Наименьшее оставшееся время выполнения". Это версия предыдущего алгоритма с переключениями. В соответствии с этим алгоритмом планировщик каждый раз выбирает процесс с наименьшим оставшимся временем выполнения. В этом случае также необходимо заранее знать время выполнения задач. Когда поступает новая задача, ее полное время выполнения сравнивается с оставшимся временем выполнения текущей задачи. Если время выполнения новой задачи меньше, текущий процесс приостанавливается и управление передается новой задаче. Эта схема позволяет быстро обслуживать короткие запросы. |
32 билет. Планирование в интерактивных системах.
Планирование в интерактивных системах |
"Циклическое планирование". Каждому процессу предоставляется некоторый интервал времени процессора - квант. Если к концу кванта времени процесс все еще работает, он прерывается, а управление передается другому процессу. Первоначальный процесс переносится в конец очереди. Значение кванта около 20-50 мс является оптимальным. В этом типе алгоритма есть важное допущение о том, что все процессы равнозначны. "Приоритетное планирование". Основная идея: каждому процессу присваивается приоритет, и управление передается готовому к работе процессу с самым высоким приоритетом. Чтобы предотвратить бесконечную работу процессов с высоки приоритетом, планировщик может уменьшит приоритет процесса с каждым тактом часов (то есть при каждом прерывании по таймеру). Если в результате приоритет текущего процесса окажется ниже, чем приоритет следующего процесса, произойдет переключение. Возможно предоставление каждому процессу максимального отрезка времени работы. Как только время кончилось, управление передается следующему по приоритету процессу. |
33. Планирование в системах реального времени
Планирование в системах реального времени |
В системах реального времени существенную роль играет время. Чаще всего одно или несколько внешних физических устройств генерирует входные сигналы, и компьютер должен адекватно на них реагировать в течение заданного промежутка времени. Например, компьютер в проигрывателе компакт-дисков получает биты от дисковода и должен за очень маленький промежуток времени конвертировать их в музыку. Если процесс конвертации будет слишком долгим, звук окажется искаженным. Подобные системы также используются для наблюдения за пациентами в палатах интенсивной терапии, в качестве автопилота самолета, для управления роботами на автоматизированном производстве. В любом из этих случаев запоздалая реакция ничуть не лучше, чем отсутствие реакции. Системы реального времени делятся на жесткие системы реального времени, что означает наличие жестких сроков для каждой задачи, и гибкие системы реального времени, в которых нарушения временного графика нежелательны, но допустимы. В обоих случаях реализуется разделение программы на несколько процессов, каждый из которых предсказуем. Эти процессы чаще всего бывают короткими и завершают свою работу в течении секунды. Когда появляется внешний сигнал, именно планировщик должен обеспечить соблюдение графика. Внешние события, на которые система должна реагировать можно разделить на периодические (возникающие через регулярные промежутки времени) и непериодические (возникающие непредсказуемо). Алгоритмы планирования для систем реального времени могут быть как статическими, так и динамическими. В первом случае все решения планирования принимаются заранее, еще до запуска системы. Во втором случае решения планирования принимаются по ходу дела. Статическое планирование допустимо только при наличии достоверной информации о работе, которую необходимо выполнить и о временном графике, которого нужно придерживаться. Динамическое планирование не нуждается в подобных ограничениях. |
34 билет. Обслуживание ввода-вывода. Последовательность действий при обработке прерываний. Стандартные программы обработки прерываний.