Общая часть (часть 2) (2015) (by Кибитова) (1161598), страница 35
Текст из файла (страница 35)
задач,задач, требующихопределенного объемаобъема временивремени работырасчетныхзадач,определенногообъемавремениработырасчетныхзадач,определенногорасчетныхзадач,т.е. иззадач,требующихопределенногообъема времениработыпроцессора.Какследуетназвания,этисистемыоперируюттерминомпрограмм.процессора.Какследуетизназвания,этисистемыоперируютпакетпрограмм.процессора.Какоперируюттерминомтерминомпакетпакетпроцессора.следуетназвания,этисистемыоперируютпрограмм.процессора.Какследуетоперируютпрограмм.процессора.Какпрограммследуетизиз—названия,этисистемысистемыоперируюттерминомтермином пакетпакетпрограмм.Пакетэтонекотораясовокупностьпрограмм,которыесистемеэтонекотораясовокупностькоторыесистемеПакетпрограмм—совокупностьпрограмм,которыеПакетпрограмм—этосовокупностьпрограмм,которые системесистемеПакетпрограммнекотораясовокупностьпрограмм,которыеПакетпрограмм—этонекотораясовокупностьпрограмм,которыесистеменеобходимообработать.пакетных системсистемстратегиинеобходимообработать.Особенностьпакетныхсистемпрослеживаетсястратегиинеобходимообработать.ОсобенностьОсобенностьпакетныхсистемпрослеживаетсяпрослеживаетсяввввстратегиинеобходимопакетныхсистемпрослеживаетсястратегиинеобходимообработать.необходимообработать.Особенностьпакетныхсистем –прослеживаетсяв выполнениястратегиипереключениявыполненияпроцессовнапроцессорепереключениявыполненияпроцессовнапроцессорепереключениевыполненияпереключения выполненияпроцессоре –– – переключениепереключение выполненияпереключенияпроцессорепереключениявыполнениянапроцессорепереключениявыполнения процессовпроцессовнатрехпроцессоре– переключениепереключение выполнениявыполненияпроцессовпооднойизпричин.процессовпроисходиттолькопооднойизтрехпричин.процессовпроисходиттолькопроцессовпроисходитизтрехпричин.процессовпроисходиттолькопооднойпричин.процессов происходит только по одной изтрех причин.выполненияпроцессауспешногопереходаПерваяпричина—завершениевыполненияпроцессасилууспешногопереходаПерваяпричинапричина——завершениезавершениевыполненияпроцесса(в(в(всилусилууспешногоуспешногопереходаПерваяпричинапроцессаПерваявыполненияпроцессасилууспешногопереходаПерваяпричина—завершениевыполненияпроцесса (впереходанаточкузавершенияпрограммыилижевсилувозникновениянаточкузавершенияпрограммыилижевсилувозникновенияошибки).наточку завершениявозникновенияошибки).ошибки).назавершениявозникновениянапрограммыиливозникновенияошибки).наточкуточкуВтораязавершенияпрограммыилижежеввксилусилувозникновенияпричина— обращениеобращениевнешнемуустройствус цельюосуществленияВтораяпричина—квнешнемуустройствуосуществленияустройствуцельюосуществленияосуществленияВтораяпричинакк внешнемуустройствусс сцельюВтораяпричина—обращениевнешнемуустройствуцельюосуществленияВтораяпричина—обращениевнешнемуустройствуосуществленияобмена,т.е.по вводу-выводу,вводу-выводу,операцияобменатакобмена,возникновениепрерыванияпопосколькуобменатактакобмена,т.е.возникновениепрерываниявводу-выводу,посколькуоперацияобмена,т.е.возникновениепопосколькуобмена,т.е.прерываниявводу-выводу,поскольку операцияоперацияобменаобменатакобмена,т.е.возникновениевозникновениепрерыванияпо вводу-выводу,вводу-выводу,обменатакилииначетребуеткакого-томинимальногоинтервалавремени.илииначетребуеттребуеткакого-токакого-томинимальногоминимальногоинтервалаинтервалавремени.времени.иливремени.илииначетребуетилииначеинтервалавремени.илииначетребуетминимальногоинтервалаИ,наконец,наконец,какого-тотретьяпричинапричина—фиксацияфиксацияфактавремени.зацикливанияпроцесса.принципеИ,третья—фактазацикливанияВпринципепринципезацикливанияпроцесса.ВВВИ,наконец,—фиксацияфактазацикливанияпроцесса.И,наконец,третьяпричинафактазацикливанияпроцесса.принципеИ,наконец,третьяпричина—фиксацияфактазацикливанияпринципеточно определитьпрограммы сложно,сложно,новсе-такивозможно.Наточноопределитьфактзацикливаниясложно,новсе-такивозможно.точнофактзацикливанияпрограммыновсе-такивозможно.Наточноопределитьфактзацикливанияпрограммысложно,новозможно.Наточноопределитьпрограммысложно,но все-такивсе-такивозможно.Наточноопределитьфактзацикливанияпрограммысложно,возможно.Напрактикезачастуюподфактомзацикливаниясчитаютисчерпаниепроцессорноговременипрактикезачастуюзачастуюподподфактомфактомзацикливаниязацикливаниясчитаютсчитаютисчерпаниеисчерпаниепроцессорногопроцессорноговременипрактикезачастуюподфактомзацикливаниясчитаютисчерпаниепроцессорноговременипрактикезачастуюпрактикесчитаютисчерпаниепроцессорноговременипрактикезачастуюфактомзацикливаниясчитаютисчерпаниевремени(положим,полтораподчаса).(положим,полторачаса).(положим,полторачаса).(положим,полтора(положим,полторачаса).часа).(положим,полтораОчевидно,чтопереключение процессовпроцессовподобныхсистемахпроисходитлишьпоОчевидно,чтопереключениепроцессовввввввподобныхподобныхсистемахсистемахпроисходитпроисходитлишьОчевидно,чтопереключениеподобныхсистемахпроисходитлишьпопоОчевидно,чтопереключениепроцессовОчевидно,чточтопереключениепроцессовподобныхпроисходитлишьпоОчевидно,подобныхсистемахлишьпонеобходимости,аэтоозначает,чтопроисходитредкоеобращениекфункцииОСсменынеобходимости,ааааэтоэтоозначает,означает,чточтопроисходитпроисходитредкоередкоеобращениеобращениек ккфункциифункцииОСнеобходимости,означает,чтопроисходитредкоеобращениефункцииОСсменысменынеобходимости,необходимости,этопроисходитредкоефункцииОСсменынеобходимости,а этоозначает,чторедкоеобращениекснижениюОСсменыконтекстовобрабатываемыхобрабатываемыхпроцессов,чтоведеткк максимальномумаксимальномунакладныхконтекстовобрабатываемыхпроцессов,чтоведетмаксимальномуснижениюконтекстовпроцессов,чтоведеткснижениюнакладныхконтекстовобрабатываемыхпроцессов,чтоведетмаксимальномуснижениюнакладныхконтекстовпроцессов,чтоведет ккк загрузкимаксимальномуснижениюнакладныхконтекстовведетмаксимальномунакладныхрасходов.ВобрабатываемыхВобрабатываемыхподобныхсистемахсистемахстепеньполезнойпроцессорасоставляетот90%расходов.Вподобныхсистемахстепеньполезнойзагрузкипроцессорасоставляетот90%90%расходов.подобныхстепеньполезнойзагрузкипроцессорасоставляетрасходов.Вподобныхсистемахстепеньполезнойзагрузкипроцессорасоставляетотрасходов.Вподобныхсистемахстепеньполезнойзагрузкисоставляетотрасходов.Вподобныхполезнойзагрузкипроцессорасоставляетот90%90%ивыше.ивыше.выше.выше.выше.иииивыше.Следующая модельмодель—— системасистемаразделениявремени.ДаннаямодельможетСледующаямодель—система разделенияразделения времени.времени.ДаннаяДаннаямодельмодельможетСледующаяразделениявремени.ДаннаямодельможетСледующаямодель—системаСледующаямодель—системаразделениявремени.ДаннаямодельможетСледующаямодель—системаразделениямодельможетрассматриватьсякакразвитиемоделипакетныхсистем.Вдополнениековсемсвойствамрассматриватьсякакразвитиемоделипакетныхсистем.Вдополнениековсемсвойствамрассматриватьсякакразвитиемоделимоделипакетныхпакетныхсистем.систем.Вдополнениекоковсемвсемсвойствамрассматриватьсякакразвитиемоделирассматриватьсякакразвитиемоделипакетныхсистем.ВВдополнениедополнениековсемсвойствамрассматриватьсякакразвитиепакетныхсистем.Вдополнениековсемсвойствампакетныхсистемсистемнеобходимодобавитьдополнительнуюхарактеристику––– длякаждогопакетныхсистемнеобходимодобавитьдополнительнуюхарактеристикупакетныхнеобходимодобавитьдополнительнуюхарактеристикудлякаждогопакетныхсистемнеобходимодобавитьпакетныхсистемсистем необходимонеобходимо добавитьдобавить дополнительнуюдополнительную характеристикухарактеристику ––– длядлякаждогопакетныхдополнительнуюхарактеристикудля каждогокаждого959595959595 процесса вв системесистеме определяется квантквант процессорного времени,времени, который можетможет бытьпроцессапроцесса в системеопределяетсяопределяется квантпроцессорногопроцессорного времени,которыйкоторый может бытьбытьединовременноиспользованпроцессом.Подквантомвременицентральногопроцессораединовременноиспользованпроцессом.Подквантомвременицентральногопроцессораединовременно использован процессом.
Под квантом времени центрального процессорапонимается некоторыйнекоторый фиксированный операционнойоперационной системой промежутокпромежуток временипонимаетсяпонимается некоторыйфиксированныйфиксированный операционной системойсистемой промежуток временивремениработы процессора.процессора. Соответственно, переключениепереключение процессов происходитпроисходит по темтем жеработыработы процессора.Соответственно,Соответственно, переключение процессовпроцессов происходит попо тем жежепричинам,чтоивпакетныхсистемах(завершениепроцесса,возникновениепрерывания,причинам,чтоивпакетныхсистемах(завершениепроцесса,возникновениепрерывания,причинам, что и в пакетных системах (завершение процесса, возникновение прерывания,фиксацияфактазацикливания),нонеобходимодобавитьещеоднупричину—исчерпалсяисчерпалсяфиксацияфиксацияфактафактазацикливания),зацикливания),нононеобходимонеобходимодобавитьдобавитьещеещеоднуоднупричинупричину——исчерпалсявыделенныйквантвремени.выделенныйвыделенныйквантквантвремени.времени.Критериемэффективностиподобныхсистемслужитвовсенезагрузкапроцессора,КритериемэффективностиКритерием эффективностиподобныхподобныхсистемсистемслужитслужитвовсевовсененезагрузказагрузкапроцессора,процессора,минимизациявремениоткликасистемыназапроспользователя(положим,еслиаа аминимизацияминимизациявременивремени откликаотклика системысистемы нана запросзапрос пользователяпользователя (положим,(положим, еслиеслипользовательнабираеттекствтекстовомредакторе,тобудетважно,чтобынабранныеимпользовательпользовательнабираетнабираеттексттекств втекстовомтекстовомредакторе,редакторе,тотобудетбудетважно,важно,чтобычтобынабранныенабранныеимимтолькочтосимволыотображалисьнаэкранедостаточнобыстро,иначеработатьтолькотолькочточтосимволысимволыотображалисьотображались нана экранеэкране достаточнодостаточно быстро,быстро, иначеиначе работатьработать ссссистемойемубудетнеудобно).Очевидно,чтоподобныхсистемахпроисходитчастаясистемойсистемойемуемубудетбудетнеудобно).неудобно).Очевидно,Очевидно,чточтовввподобныхподобныхсистемахсистемахпроисходитпроисходит частаячастаясменаконтекстов,чтосвязаносбольшиминакладнымирасходами.Вподобныхсистемахсменасменаконтекстов,контекстов,чточтосвязаносвязанос сбольшимибольшиминакладныминакладнымирасходами.расходами.ВВподобныхподобныхсистемахсистемахэффективностьможетсоставлятьпорядка30–40%,а,соответственно,60–70%будутэффективностьможетсоставлятьпорядка30–40%,а,соответственно,60–70%эффективность может составлять порядка 30–40%, а, соответственно, 60–70% будутбудутсоставлятьнакладныерасходы.составлятьсоставлятьнакладныенакладныерасходы.расходы.Варьируяразмерамиквантавремени,можнополучатьсистемыдлярешениятехтехВарьируяразмерамиразмерамиквантаквантавремени,времени,можноможнополучатьполучатьсистемысистемыдлядлярешениярешениятехВарьируяилииныхзадач.Увеличиваяквантвременидонекоторогосреднегоразмера(порядкаилииныхиныхзадач.задач.УвеличиваяУвеличиваяквантквантвременивременидодонекоторогонекоторогосреднегосреднего размераразмера (порядка(порядкаилинесколькихсекунд),можнополучитьпакетнуюсистему,ориентированнуюнаобработкунесколькихсекунд),секунд),можноможнополучитьполучитьпакетнуюпакетнуюсистему,систему,ориентированнуюориентированнуюнанаобработкуобработкунесколькихотладочныхпрограмм.ААеслиеслиувеличитьразмерквантадобесконечности,получитсяотладочныхпрограмм.программ.Аеслиувеличитьувеличитьразмерразмерквантаквантадодо бесконечности,бесконечности, получитсяполучитсяотладочныхпакетнаясистемачистомвиде.пакетнаясистемасистемавввчистомчистомвиде.виде.пакетнаяПриорганизациипланированиявременицентральногопроцессорасистемахПриорганизацииорганизациипланированияпланированиявременивремени центральногоцентрального процессорапроцессора ввв системахсистемахПриразделениявременинеобходимоследующее.Во-первых,разделитьвсепроцессы нанаразделениявременивременинеобходимонеобходимоследующее.следующее.