В. Столлингс - Операционные системы (1114679), страница 21
Текст из файла (страница 21)
3. В компьютере есть кэш, основная память и диск, который используется дл '" ганизации виртуальной памяти. Если слово, к которому производится об ' ние, находится в каше, для доступа к нему требуется 20 пг. Если это сло ходится в основной памяти, но отсутствует в каше, то она сначала загру кэш за 60 па, а затем к нему производится обращение. Если нужного слова основной памяти, то чтобы найти его на диске и загрузить в основную п требуется 12 жг; еще 60 пз нужны„чтобы скопировать ега в кэш, и только з к атому слову производится обращение.
Результативность обращений к Равна 0.9, а результативность обращений к основной памяти — 0.6. Н среднее время, которое требуется для доступа системы к нужному ей слову. "',, С авн ° Р винте стратегии планирования, которые могли бы использоваться для Ю мизации системы разделения времени и многозадачной пакетной системы. ). В чем заключается предназначение системных вызовов и как они соотносятся с Рацианнай системой и с концепцией работы в режиме ядра и режиме пальзава '. Одним из основных модулей ядра операционной системы ОЯ/390 для мейн мав 1ВМ является Буайеш Веаоигсе Мападег (БВМ), Этот модуль распред Р~~урсы между адресными пространствами (працессами).
Именно этот мо делает операционную систему ОБ/390 одной из самых интеллектуальных. Н кие другие операционные системы для мейнфреймов, а тем более другие операционных систем не могут выполнять функций„аналогичных тем, к ыполияет модуль ЯВМ. В концепцию ресурсов входят: процессор, реальная а а. ЯВМ собирает статистику относительно исполь- память и каналы ввода-вывода. и оцессора, каналов и различных ключевых структур данных; на осна- завания про с ая п аизводитель- ве анализа с ранна с аб й статистики обеспечивается оптимальн р мо ля для нас .
М ть системы. Может прои зводиться дополнительная настройка и ду ыми модуль динамически изменяет азличных целей. в соответствии с которыми аний. Ма- Различн нки производительности выполнения задани . афи ацию и характеристики пр ты на основании которых падгатовль БВМ, в свою очередь, составляет отчеты, н учшить производительность и изменить настройку ленный оператор может улучшит истемы с целью улучшения обслуживания клиентов, аб з видов деятельности модуля БВМ.
Реальная паеляется на блоки одинакового размера, которые называются кадрами. мять подразделяется на лаки оди ом из которых может жет содержать многие тысячи кадров, в кажд р Компьютер мож я блок ви„.;альнай памяти, называющийся страницей. пр . Уп авление к мо- нахадиться лак ви„.;аль к ' и этом происходит ЯВМ переходит с частотой примерно 20 раз в секунду; при этом дулю и не з ашивалась и не проверка к а каждой из страниц памяти. Если данная стран ца апр ания счегчика увеличиваются на 1.
Время от времени ду мо ль БВМ изменялась, показания сче го система не ис- усредняет зти числа и определяет среднее время, в течение которого система н и дьзует данную стран1щу кадра п амяти. Для чего можно использовать эти данные, а М? и чта дл чта для этого должен предпринять модуль ЯВ Часть 1. Основные пон Ржава 2 Обзор операционных систем Процессы Основной задачей любой операционной системы является управление процессами.
Операционная система должна распределять между ними ресурсы, предостаьлять им возможность совместно использовать информацию и обмениваться ею, защищать ресурсы, используемые одним процессом, от их использования другими процессами, а также обеспечивать возможность синхронной рабаты процессов. Для этого операционная система должна поддерживать для каждого процесса сваю структуру данных, в которой задается состояние данного процесса и указываются ресурсы, которыми он владеет. Это позволяет операционной системе осуществлять управление процессами.
В многозадачной однопроцессорной системе несколько различных процессов могут выполняться, чередуясь один с другим, В многопроцессорной системе несколько процессов могут не только чередоваться, но и выполняться одновременно. Эти типы параллелизма вызывают массу сложных проблем, с которыми сталкивается как создающий приложение программист, так и операционная система. Во многих современных операционных системах положение с управлением процессами усложняется введением понятия потока. В многопоточной системе принадлежность ресурсов остается атрибутом процесса, в та время как сам процесс представляет собой множество параллельна выполняющихся потоков.
ПЪ",ФЕВОф9~ТЕЛЬМО~~фй~ Глава 3. Описание процессов и управление ими Основная работа традиционной операционной системы связана с управлением процессами. В любой момент времени этапы исполнения каждого процесса характеризуются одним из нескольких состояний, в числа которых входят состояние готовности. выполнения и заблакированности.
Операционная система отслеживает состояния процессов и управляет их изменением, для ~есть 2. Процессы Часть 2. Проц о ей приходится поддерживать довольно "подробные структуры данны зающне каждый процесс. Операционная система должна выполнять ф минирования и предоставлять инструментарий для совместного выпо щессов и их синхронизации. В главе 3 рассматриваются указанные стр ~ных и методы, используемые типичной операционной системой для ~ процессами. ~ава 4. Потоки, симметричная мультипроцессорная работка и микроядра Во многих операционных системах традиционная концепция проце ена на две части: одна из них связана с принадлежностью ресурсов (проз ругая — с выполнением машинных команд (поток). Процесс может соде колько потоков.
Многопоточная организация помогает лучше струк ь приложения, а также повысить производительность их работы, В .' же рассматривается симметричная многопроцессорность (вупппе1г$с, ' сеззог — ЯМР), представляющая собой компьютерную систему с нескод ' цессорами, каждый из которых способен исполнять все приложения ный код. Многопроцессорная организация системы улучшает произво ть и надежность ее работы.
БМР часто используется совместно с много тью, но может давать значительный выигрыш производительности и бе наконец, в главе анализируется работа микроядра (представляющего " ль разработки операционной системы, при котором объем системного. отающего в режиме ядра, сводится к минимуму) и его преимущества. ава 5. Параллельные вычисления: взаимоисключен ' аногозадачность Двумя центральными темами, связанными с современными операцио гемами, являются многозадачность и распределенные вычисления. Их.' , как и основой технологий разработки операционных систем, являю лельные вычисления.
В главе рассматриваются два важных аспекта ьных вычислений: взаимоисключения и синхронизация. Взаимное и означает такое совместное использование кода, ресурсов или д солькими процессами (или потоками), при котором в каждый момент ~оступ к совместно используемым объектам имеет только один процесс.
иизация тесно связана с взаимным исключением, и представляет собой . юсть нескольких процессов координировать свою деятельность путем ормацией. В главе дается широкий обзор вопросов, связанных с паралд' ~и вычислениями, начинающийся с рассмотрения вопросов архитектуры' ионных систем, имеющих отношение к этому понятию. Здесь же обсужд зратная поддержка параллельных вычислений, а также важнейшие иы программной поддержки: семафоры, мониторы и передача сообщений. 1ва 6. Взаимоблокировка и голодание В этой главе рассматриваются два дополнительных аспекта параллель ислений. Ситуация, в которой два или большее количество процессов ~тся в состоянии ожидания, причем ни один из них не может продол аботу, называется взаимоблоки~жвкой.
Взаимоблокировка — это явлен ра оту, г ать, и простых общих методов решения этой прокоторое трудно предугадать, и про о хо а к об аботке еэ не существует. г . В лаве представлены три основных подхода к о ра ия в '.блем ы а ение устранение и обнаружение. Ситуаци облокировки: предотвращение, у „'взаимо й готовый к выполнению р процесс долго не получает доступа к процессо~оторо няет д гие процессы, называется голоданием. о-за того, что он выполняет другие у из-за с планированием, поэтому детальнее оно рассмат1е в основном связано с пл ладание .
О внимание в главе уделяется взаимоблося в четвертой части. Основное ивается в ается в плане разрешения проблемы голодание же рассматривается жировке вз заимо лок б .ировок для его исключения. ГЛАВА Описание процессов и управление ими 3.1. Состояния процессов 3.2. Описание процессов 3.3. Управление процессами 3.4. Управление процессами в операционной системе ЮХ1Х Я'УК4 3.5.
Резюме„ключевые термины и контрольные вопросы 3.6- Рекомендуемая литература 3.7. Задачи Часть 2. Проц р хитектура операционной системы должна удовлетворять опред требованиям. Все многозадачные операционные системы исполь цепцию процесса — начиная с однопользовательских оперзцио ам, таких, как Ж>пйоткз 98, и заканчивая операционными систем ейнфреймав„таких, как ОБ/390, которые способны поддерживать работу, альзователей. Таким образом, основные требования, которым должны аорять операционные системы, могут быть сФормулированы с испол анятия процесса. !"я ° Операционная система должна чередовать выполнение нескольких сав, чтобы повысить степень использования процессора при абеспече зумного времени отклика.
а Операционная система должна распределять ресурсы между проц саатветстнии с заданной стратегией (т.е. предоставляя определенным:: циям или приложениям более высокий приоритет), избегая в то же,':" взаимоблакировок. ~ Ъ' ° От операционной системы может потребоваться поддержка обмена мацией между процессами, а также обеспечение возможности со' процессов пользователями. Обе эти возможности могут помочь в стр ровании приложений.
Подробное изучение операционных систем мы начнем со знакомства ач гавлением процессов и управлением ими. Для начала рассмотрим воз >стояния процессов„характеризующие их поведение; затем перейдем к >>рам данных, которые нужны операционной системе для представления ия и других характеристик процессов. И, наконец, будет рассмотрено ае процессами в операционной системе СХ1Х БьтВ4. Примечание. При описании процессов в большинстве случаев в этой гл атщию виртуальной памяти можно игнорировать, но при рассмотрении н тециэлизираванных вопросов уместно обратить на нее особое внимание. Хот ' >био виртуальная память обсуждается только в главе 8, "Виртуальная раткий обзор приведен в главе 2, "Обзор операционных систем".
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
