ОС
Л-03
Т А М Б О В С К И Й Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й
Т Е Х Н И Ч Е С К И Й У Н И В Е Р С И Т Е Т
Кафедра «Информационных систем и защиты информации»
Тема № 3 «Понятие управления задачами»
Лекция № 3 «Организация управления задачами»
Обсуждено на заседании кафедры
протокол № ____ «____»____________2011 г.
Тамбов 2011
Цель лекции
Основной учебной целью является формирование представления об организации управления задачами, средствах и механизмах управления задачами на уровнях внешнего и внутреннего планирования.
Содержание
3.1. Организация управления задачами 3
3.2. Средства и механизмы управления задачами 3
3.2.1. Средства управления задачами на уровне внешнего планирования 3
3.2.2. Средства управления задачами на уровне внутреннего планирования 5
3.3. Алгоритмы управления задачами 6
3.3.1. Алгоритмы управления задачами на уровне внешнего планирования 6
Заключение к лекции № 3 7
Контрольные вопросы 7
Учебно – материальное обеспечение
Персональная ЭВМ
LCD-проектор
Набор тематических слайдов
Организационно-методические указания по проведению занятия
На данную лекцию выносится основной теоретический материал о принципах, механизмах и алгоритмах управления задачами в операционных системах. Лекция проводится в стандартной наглядно-объяснительной форме с использованием элементов проблемного подхода к обучению.
Особенностью проведения лекции является то, что в ней изучаются основополагающие механизмы управления вычислительными процессами в любой современной операционной системе.
В начале лекции необходимо довести тему занятия и записать ее на доске, цель лекции, рассматриваемые вопросы и используемую литературу.
Основная часть лекции проводится методом устного изложения учебного материала и сопровождается демонстрацией графических материалов изображенных на стендах. В процессе изложения материала необходимо обращать внимание на степень активности восприятия учебного материала, следить за темпом изложения. Изложение учебного материала по каждому вопросу должно заканчиваться кратким выводом и ответом на неясные вопросы.
В лекции № 3 рассматриваются три вопроса:
Организация управления задачами
Средства и механизмы управления задачами
Алгоритмы управления задачами
При рассмотрении первого вопроса акцентировать внимание на двухуровневую схему управления задачами. Пояснить различие функций ОС на этих уровнях.
Второй вопрос излагать применительно к современным операционным системам , которые встретятся обучаемым в процессе обучения и профессиональной деятельности.
При освещении третьего вопроса подчеркнуть особенности алгоритмов управления на уровнях внешнего и внутреннего планирования.
3.1. Организация управления задачами
Теория и практика создания операционных систем , концентрированно выраженных в принципах и концепциях построения ОС (см. тему № 2), позволили в качестве основы применять двухуровневую схему управления прохождением пакетов заданий в вычислительной системе. Применение не менее двух уровней в схеме управления опирается на использование частотного принципа при построении ОС. Различают уровни долгосрочного (внешнего) и краткосрочного (внутреннего) планирования.
Уровень внешнего планирования выполняет действия, относительно редкие в системе, но требующие больших системных затрат.
Уровень внутреннего планирования выполняет частые и более короткие действия по управлению процессами.
Объектами управления уровня долгосрочного планирования являются задачи и их объединения - работы.
Работа - совокупность задач обработки данных, объединенных для достижения заданных целей обработки. Каждая работа является независимой единицей обработки данных и связана с исполнением одной или нескольких программ (пользовательских и/или системных) на одном или нескольких процессорах для достижения определенного результата.
Объектом управления на уровне краткосрочного планирования являются процессы, которые выступают как конкурирующие друг с другом потребители ресурсов вычислительной системы.
Пакет заданий представляет собой заявку пользователя на выполнение вычислительной системой обработки данных и состоит из следующих компонентов (рис.3.1):
данные для идентификации пользователя;
общую управляющую информацию пакета заданий (например, максимально необходимый объем ОЗУ, приоритет, вид выдачи сообщений ОС и т.п.);
одно или несколько заданий на обработку.
Каждое задание на обработку, будучи компонентом заявки пользователя, содержит следующие данные, передаваемые операционной системе:
программы заданий (или их имена) и параметры запуска программ;
управляющую информацию задания;
требования на аппаратные и информационные ресурсы (ОЗУ, внешние устройства , библиотеки программ и т.д.);
исходные данные обработки.
Обслуживание заявок на обработку данных в соответствии с требованиями пользователей осуществляется операционной системой с привлечением различных программно-аппаратных средств.