100. Функции ос в среде реального времени. Распределённые ос.

Операционная система (ОС, Operating System - OS) - это сложный про­граммный продукт, предназначенный для управления аппаратными и про­граммными ресурсами вычислительной системы. Она предоставляет каждо­му процессу виртуальную (логическую) среду, включающую в себя время процессора и память..

В системах разделения времени, или многопользовательских системах, большое внимание уделяется защите и изоляции пользователей друг от друга с помощью паролей, управления доступом, учета использования ресурсов и т. д. В распределенной среде операционная система дополнительно выпол­няет функции сопряжения программ с сетью и управления обменом данными и сообщениями между ЭВМ. В сетевых операционных системах каждая ЭВМ имеет высокую степень автономности. Общесистемные требования к обмену информацией позволяют взаимодействовать процессам, даже если они рабо­тают под управлением разных операционных систем, при условии, что каж­дая из них обладает необходимыми сетевыми возможностями.

Распределенная операционная система существует как единая oперационная система в масштабах вычислительной системы. Каждый компьютер сети, работающей пoд управлением распределенной ОС, выполняет часть функций этой глобальной ОС. Распределенная ОС объединяет все компьютеры сети в том смысле, что они работают в тесной кoоперации друг с другом для эффективного использования всех ресурсов компьютерной сети.

101. Управление процессами и стратегия выбора.

Процесс исполняется до тех пор, пока не произойдет одно из следую­щих событий: - истек выделенный ему квант времени; - процесс заблокирован, например, ждет завершения операции вво­да/вывода; - процесс завершился; - вытеснен другим процессом, имеющим более высокий приоритет, на­пример обработчиком прерываний.

Основными объектами в многозадачной среде являются процессы или задачи, описываемые своим контекстом. На одном процессоре в любой мо­мент времени может исполняться только одна задача. Контекст исполняемой задачи всегда можно "заморозить", сохранив содержимое регистров процес­сора. При остановке текущей задачи процессор продолжает исполнение дру­гих задач. Таким образом, процессор есть ограниченный ресурс, который распределяется между всеми задачами. Продолжительность кванта времени влияет на производительность системы. При коротком кванте улучшается общее время обслуживания ко­ротких процессов. Если величина кванта сопоставима с временем, необходимым для переключения процессов, то большая часть ресурсов процессора будет уходить на планирование и переключение. Если величина кванта слишком большая, увеличивается время ожидания процессов и, соответст­венно, время реакции.

Существует несколько возможных стратегий выбора готовых процес­сов из очереди. Для определения той или иной стратегии необходимо прини­мать во внимание несколько противоречащих друг другу факторов - общее время, необходимое для решения задачи, ограничение на время реакции, важность и т. п. Рассмотрим две стратегии аналогичные тем, которые приме­няются при арбитраже шины. Наиболее простой стратегией выбора является циклический (round-robin) метод - процессы выбираются последовательно один за другим в фик­сированном порядке и через равные интервалы времени. Основное достоин­ство метода - простота, однако, поскольку процессам с различными требова­ниями выделяются равные ресурсы процессора, некоторые из них обслужи­ваются неадекватно своим потребностям. Более сложный принцип выбора основан на приоритетах (priorities). При каждом переключении планировщик передает управление готовому процессу с наивысшим приоритетом. Приоритет присваивается процессу в момент его создания и остается постоянным в течение всего времени - стати­ческий приоритет (static priority). Такой приоритет, как правило, определяет­ся на основе информации, предоставленной пользователем.