2.Материал для изучения:

Литература: Л1 с. 72-79; Л2 с.75-102; Л3 с. 25-46, 293-296; Л4 с. 102-116; Л5 с. 431-450, 464-465.

3.Задание:

3.1. Составить конспект по данной теме.

3.2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Дайте определение процессу, потоку и задаче.

2. Чем поток отличается от процесса?

3. Чем задача отличается от процесса?

4. Как между собой соотносятся задача, процесс, поток выполнения?

5. Что такое мультипроцессорная обработка, чем она отличается от мультипрограммирования?

6. Что такое симметричное и асимметричное мультипроцессирование?

7. Объясните понятие ресурса. Почему понятие ресурса является одним из фундаментальных при рассмотрении операционных систем? Какие виды и типы ресурсов вы знаете?

8. В чем заключается различие между повторно входимыми и реентерабельными программными модуля? Как они реализуется?

3.3. Выполнить упражнения:

А) Одновременно запускается два задания, каждому из которых нужно 10 мин. работы процессора. Сколько времени потребуется для завершения их работы, если они работают последовательно? А сколько, если они работают параллельно? Предположим, ожидание ввода-вывода составляет 50%.

Б) Сравните два варианта организации мультипроцессорной обработки. В первом случае процесс (поток), начав выполняться на каком-либо процессоре, при каждой следующей активации будет назначаться планировщиком на этот же процессор. Во втором варианте процесс (поток) каждый раз, в общем случае, выполняется на произвольно выбранном свободном процессоре. Какой вариант эффективнее в отношении времени выполнения отдельного приложения? В отношении суммарной производительности компьютера? Дайте обоснованные ответы.

Самостоятельная работа5

Управление процессами и потоками

1. Цель работы: закрепить свои знания по организации управлением процессами и потоками в операционных системах.

2.Материал для изучения:

Литература: Л1 с. 79 - 99; Л2 с. 103 - 113; Л3 с.50 - 71; Л4 с. 112 - 141; Л5 с. 450 - 464.

3.Задание:

3.1. Составить конспект по данной теме.

3.2. Ответить на контрольные вопросы:

1. Перечислите основные задачи ОС по управлению процессами.

2. Как можно представить модель процесса и модель потока?

3. Что такое блок управления процессами?

4. Для чего каждая задача (процесс, поток) получают дескриптор? Какие поля, как правило, содержатся в дескрипторе задачи (процесса, потока)?

5. Что такое контекст задачи (процесса, потока)?

6. Как вы считаете, сколько и каких дескрипторов задач может быть в системе? От чего должно зависеть это число?

7. В чем заключается основное различие между планированием процессов и диспетчеризацией задач?

8. Что такое стратегия обслуживания? Перечислите известные вам стратегии обслуживания?

9. Какие дисциплины диспетчеризации задач вы знаете? Поясните их основные идеи, перечислите достоинства и недостатки.

10. Расскажите, какие дисциплины диспетчеризации следует отнести к вытесняющим, а какие – к не вытесняющим.

11. Как можно реализовать механизм разделения времени, если диспетчер задач работает только по принципу предоставления процессорного времени задаче с максимальным приоритетом?

12. Что такое «гарантия обслуживания»? Как ее можно реализовать?

3.3. Выполнить упражнения:

А) Три задачи A, B, C поступают в компьютерный центр практически одновременно. Ожидается, что время их выполнения составит 4, 2 и 7 мин. Требуется определить среднее время выполнения задач, считая, что время переключения между процессами (время смены контекста) – 2 мс, а время кванта процессора – 20 мс. Планирование циклическое (каждой задаче достается справедливая доля процессорного времени).

Б) Изобразите диаграмму состояния процесса, поясните все возможные переходы из одного состояния в другое.

В) Мультипрограммные операционные системы принято разделять на системы реального времени, системы разделения времени, системы пакетной обработки. В то же время алгоритмы планирования могут быть основаны на квантовании, относительных приоритетах и абсолютных приоритетах. Предложите для каждого из перечисленных типов ОС наиболее подходящий, по вашему мнению, тип алгоритма планирования. Ответ обоснуйте.