3.2 Задания к лабораторной работе

3.2.1 Рассмотреть процессы приложения Word, для чего следует запустить Word, щелкнуть правой клавишей мыши по названию приложения и в появившемся контекстном меню выбрать строку Перейти к процессам:

а) на вкладке Процессы посмотреть число потоков и другие характеристики процесса;

б) изменить приоритет процесса, для чего на вкладке Процессы щелкнуть правой кнопкой мыши по названию процесса и выбрать в контекстном меню строку Приоритет. В колонке Базовый приоритет отобразится его новое значение (следует обратить внимание на предупреждение);

в) изменить скорость обновления данных, для чего войти в меню Вид и выбрать команду Скорость обновления. Установить требуемую скорость обновления (высокая – каждые полсекунды, обычная – каждую секунду, низкая - каждые 4 секунды, приостановить – обновления нет). Следует иметь ввиду, что при повышении скорости мониторинга возрастают затраты ресурсов компьютера на работу операционной системы, что в свою очередь вносит погрешность в результаты мониторинга.

3.2.2 Исследовать любой из выбранных вычислительных процессов более детально, обратившись к Системному монитору и Оповещениям, а также Журналам производительности.

3.2.3 С помощью Диспетчера устройств ознакомиться с оборудованием, установленным на компьютер, и назначенным ему набором системных ресурсов.

3.2.4 С помощью служебной программы Сведения о системе получить информацию обо всех системных ресурсах, которыми располагает конкретная вычислительная система.

3.3 Требования к отчету

Отчет по работе выполняется на бумажном носителе и должен содержать:

- задание к работе;

- описание тех или иных действий, выполненных для получения результата, или листинги программ с комментариями;

- снимки экрана с результатами работы;

- выводы по каждому заданию.

3.4 Контрольные вопросы

3.4.1 Что представляет собой вычислительный процесс?

3.4.2 Приведите примеры вычислительных процессов.

3.4.3 С какой целью было введено понятие «поток выполнения»?

3.4.4 Какие виды ресурсов существуют?

3.4.5 Приведите примеры разделяемых и неделимых ресурсов.

3.4.6 Перечислите компоненты вычислительного процесса.

3.4.7 Какие средства системы позволяют получить информацию о компонентах процесса?

3.4.8 Для чего служит Диспетчер задач?

3.4.9 Какие Вы знаете служебные программы, которые позволяют сделать работу операционной системы более эффективной?

3.4.10 Какие сведения можно получить, обратившись к Журналам производительности?

4 Лабораторная работа. Ресурсы и их распределение между процессами.

Цель работы: получить практические навыки распределения ресурсов вычислительной системы между процессами.

4.1 Общие сведения

К основным видам ресурсов вычислительной системы относятся:

а) сам процессор, точнее — процессорное время;

б) память;

в) внешние устройства;

г) программные модули;

д) информационные ресурсы.

Общая схема выделения ресурсов. При необходимости использовать какой-либо ресурс (ОП, УВВ, массив данных и т.п.) задача путем обращения к супервизору ОС посредством специальных вызовов (команд, директив) сообщает о своем требовании. При этом указывается вид ресурса и, если нужно, его объем. Команда обращения к ОС передает ей управление, переводя процессор в привилегированный режим работы, если такой существует.

Большинство компьютеров имеют два (и более) режимов работы: привилегированный (режим супервизора) и пользовательский. Ресурс может быть выделен задаче, обратившейся к ОС с соответствующим запросом, если

- ресурс свободен и в системе нет запросов от задач более высокого приоритета к этому же ресурсу;

- текущий запрос и ранее выданные запросы допускают совместное использование ресурсов;

- ресурс используется задачей низшего приоритета и может быть временно отобран (разделяемый ресурс).

Получив запрос, ОС либо удовлетворяет его и возвращает управление задаче, либо, если ресурс занят, ставит задачу в очередь к ресурсу, переводя ее в состояние ожидания (блокируя).

После окончания работы с ресурсом задача опять с помощью специального вызова супервизора сообщает ОС об отказе от ресурса, либо ОС забирает ресурс сама, если управление возвращается супервизору после выполнения какой-либо системной функции. Супервизор освобождает ресурс и проверяет, имеется ли очередь к освободившемуся ресурсу. Если очередь есть, то в зависимости от принятой дисциплины обслуживания и приоритетов заявок, он выводит из состояния ожидания задачу, ожидающую ресурс, и переводит ее в состояние готовности к выполнению, после чего, либо передает ей управление, либо возвращает управление задаче, только что освободившей ресурс.

При выдаче запроса на ресурс задача может указать, желает ли она владеть ресурсом монопольно или допускает совместное использование с другими задачами.

Если в системе имеется некоторая совокупность ресурсов, то управлять их использованием можно на основе некоторой стратегии, которая подразумевает четкую формулировку целей, следуя которым можно добиться эффективного распределения ресурсов.