Режимы работы ЭВМ

Режимы работы ЭВМ.

Под режимом работы понимают принципы структурной и функциональной организации аппаратных и программных средств. В общем случае режимы использования ЭВМ подразделяют на однопрограммные и многопрограммные.

Однопрограммные режимы работы появились первыми. При их реа­лизации все основные ресурсы ЭВМ (время работы процессора, опера­тивная память и др.) полностью отдаются в монопольное владение пользо­вателя. Однопрограммный режим может иметь модификации: однопрограммный режим непосредственного доступа и однопрограммный режим косвенного доступа.

В режиме непосредственного доступа пользователь получает ЭВМ в полное распоряжение: он сам готовит ЭВМ к работе, загружа­ет задания, инициирует их, наблюдает за ходом решения и выводом результатов. По окончании работ одного пользователя все ресурсы ЭВМ передаются в распоряжение другого. Этот тип ре­жима характеризуется весьма низкой полезной загрузкой техничес­ких средств.  

В      режиме косвенного доступа пользователь не имеет прямого кон­такта с ЭВМ. Этот режим был предшественником многопрограмм­ных режимов в ЭВМ высокой и средней производительности, он пред­назначался обеспечить более полную загрузку процессора за счет сокращения непроизводительных его простоев. В настоящее время режим косвенного доступа практически не используется, так как вре­мя работы процессоров в современных ЭВМ не является главным ре­сурсом системы, но принципы построения этого режима позволяют лучше уяснить сущность многопрограммной обработки. Суть режи­ма состоит в следующем.

Режим косвенного доступа имеет существенный недостаток. Он не позволяет полностью исключить случаи простоя процессора или непроизводительного его использования.

Многопрограммный (многопользовательский) режим работы ЭВМ позволяет одновременно обслуживать несколько программ пользователей. Реализация режима требует соблюдения следующих непременных условий:

•   независимость подготовки заданий пользователями;

•   разделение ресурсов ЭВМ в пространстве и во времени;

Рекомендуемые материалы

•   автоматическое управление вычислениями.

Режим классического мультипрограммирования, или пакетной обработки, применительно к однопроцессорным ЭВМ является осно­вой для построения всех других видов многопрограммной работы. Режим имеет целью обеспечить минимальное время обработки паке­та заданий и максимально загрузить процессор.

Пакет заданий упорядочивается в соответствии с приоритетами заданий, и обслуживание программ ведется в порядке очередности. Обычно процессор обслуживает наиболее приоритетную программу. Как только ее решение завершается, процессор переключается на следующую по приоритетности программу.

Режим разделения времени является более развитой формой мно­гопрограммной работы ЭВМ. В этом режиме, обычно совмещенным с фоновым режимом классического мультипрограммирования, отдель­ные наиболее приоритетные программы пользователей выделяются в одну или несколько групп. Для каждой такой группы устанавливает­ся круговое циклическое обслуживание, при котором каждая програм­ма группы периодически получает для обслуживания достаточно ко­роткий интервал времени — время кванта (_кв).

После завершения очередного цикла процесс выделения квантов повторяется.

Более сложной формой разделения времени является режим реаль­ного времени. Этот режим имеет специфические особенности:

•   поток заявок от абонентов носит, как правило, случайный, непред­сказуемый характер;

•   потери поступающих на вход ЭВМ заявок и данных к ним не до­пускаются, поскольку их не всегда можно восстановить;

"Вопрос 5" - тут тоже много полезного для Вас.

•   время реакции ЭВМ на внешние воздействия, а также время выда­чи результатов i-и задачи должно удовлетворять жестким ограни­чениям вида

t_p  ≥    t^dоп_p      .

Многозадачный и многопоточный режимы Windows. Операцион­ная среда Windows 2000 и ее предшественница Windows NT поддер­живают так называемые многозадачные и многопоточные режимы работы.

Многозадачный режим предполагает, что каждый из процессов (отдельных запущенных программ), активизированных в среде Windows, требует определенных ресурсов.

В ранних версиях Windows 3.x многозадачность называлась коо­перативной (Cooperative) или невытесняющей. Этот режим прак­тически полностью соответствовал режиму косвенного доступа, т.е. работа очередной программы монополизировала ресурсы систе­мы и не прерывалась до ее окончания. При этом возникали случаи, когда отказ (зависание) одного из процессов парализовывал всю систему.