1.4.2. Управление процессорами

Управление процессорами состоит в выделении ГПС их операци­ям. По отношению к технологическому, транспортному или вспомога­тельному процессору операция может находиться в одном из трех со­стояний: исполнения, готовности, блокирования. Состояние исполне­ния соответствует основному рабочему процессу, В состоянии готов­ности операция находится, если она может выполняться сразу после освобождения процессора. Такой операции уже выделено место в рабо­чем пространстве, а также все другие необходимые ресурсы. Если опе­рация не может выполняться из-за отсутствия некоторого события или возникновения непредусмотренной ситуации (например отсутствия ин­струмента достаточной стойкости,, неудовлетворительного результата промежуточного контроля), то она находится в состоянии блокирова­ния. По отношению к конкретному процессору в состоянии исполнения может находиться только одна операция, а в остальных состояниях -одновременно несколько.

Если операция попадает в очередь к некоторому процессору, то она является по отношению к нему созданной и переходит в состояние ввода. Если операция выполнена и попадает в выходную очередь про­цессора, то она переходит в состояние вывода, вслед за которым по от­ношению к данному процессору "уничтожается"

1.4.3. Управление процессами

Это задача имеет место, если при построении диспетчера исполь­зована главная обратная связь по состоянию оборудования.

В рассмотренных выше задачах управления в качестве цели управления рассматривалось продвижение параллельных и неза­висимых маршрутов операций. При такой цели управления предме­тами анализа со стороны диспетчера являлись отношения операций к ресурсам, а не отношения операций на разных процессорах между со­бой. По мере предоставления ресурсов вызывались необходимые управляющие программы, одновременно привязанные к деталям и ре­сурсам. Подобный подход требует такой фрагментации управляющей программы, при которой их использование будет только последова­тельным. Проблема конкуренции параллельных маршрутов решается путем управления ресурсами, а проблема синхронизации операций на разных процессорах исчезает. При этом нет необходимости использо­вать специальные механизмы управления процессами.

Рассмотрим в качестве цели управления - управление полным множеством управляющих программ ЧПУ для всех маршрутов опера­ций. Здесь под управляющей программой ЧПУ понимается любая управляющая программа станком, роботом, магазином, транспортной тележкой, штабелером и другими вспомогагельными средствами. Так­же снимается ограничение на фрагментацию управляющей программы, которая превращает процесс их исполнения в простое сцепление. При этом полные управляющие программы превращаются в параллельные процессы. Подход, при котором первичной целью управления со стороны диспетчера является организация координации и взаимо­действии управляющих программ, требует управления процессами, т.е. управляющими программами ЧПУ. Такое управление состоит во взаимном исключении, синхронизации, организации связей, исключе­нии дедлоков,

Взаимное исключение требуется в тех случаях, когда в тексте управляющей программы встречаются интервалы, которые исключают одновременное исполнение двух управляющих программ. Такие ин­тервалы называются критическими секциями. К критическим сек­циям предъявляют следующие требования: в данное время только одна управляющая программа ЧГТУ может находиться внутри критической секции; управляющая программа ЧПУ не может бесконечно долго ос­таваться внутри критической секции; управляющая программа ЧПУ не может бесконечно долго ждать входа в критическую секцию. Синхро­низация проявляется в том, что для управляющих программ, выпол­няющих общую работу с одной и той же деталью, характерны взаимные передачи управления. Это обстоятельство определяется в частных управляющих программах ЧПУ в виде упоминаний об ожидании опре­деленного сообщения. Связь управляющей программы ЧПУ может быть более сильной, чем простая временная синхронизация. Например, для передачи и получения производственных данных требуются специ­альные средства связи. Для хранения уже посланного, но еще не полу­ченного сообщения необходимо иметь место, называемое почтовым ящиком. Почтовый ящик может быть связан с парой управляющих про­грамм ЧПУ, или только с отправителем, или только с получателем. Инициатива в организации и введении почтовых ящиков принадлежит диспетчеру. В качестве примера дедлока можно привести такую ситуа­цию: станок запрашивает однозахватный робот дня выгрузки обрабо­танной детали из рабочей позиции, в то время как в захвате робота уже находится другая деталь, которая претендует на обработку. Проблема дедлока решается путем предотвращения, обхода, распознавания и вос­становления. Предотвращение дедлока состоит в использовании прин­ципа предварительного выделения ресурсов и в предоставлении дис­петчеру прав отнимать ресурсы. Обход дедлоков состоит в прогнозиро­вании, не приведет ли выделение затребованного ресурса к опасному состоянию. Распознавание и восстановление состоят в диагностирова­нии дедлоков и возврате процессов в те условия, в которых они смогут восстановить свое исполнение.