Змістовий модуль 5
Планування та обслуговування робіт у КС
Не 5.1. Керування процесами та ресурсами. Поняття обчислювального процесу та ресурсу.
Поняття “процес” є одним основним при розгляді операційних систем. Послідовний процес (іноді, який називається задачею) – це виконання окремої програми з її даними на послідовному процесорі. Процесор розглядається у двох аспектах: по-перше, він є носієм даних і по-друге, він одночасно з цим виконує операції, пов’язані з обробкою цих даних.
Прикладом можуть бути: редагування тексту, трансляція програми, її компоновка, виконання. При чому трансляція одної програми – це один процес, а трансляція іншої, оскільки, транслятор –це одна програма, але дані, які він обробляє – різні.
Термін ресурс застосовується по відношенню до повторно використовуємих, відносно стабільним і часто недостающим ? об’єктам, які запитуються, використовуються і вивільнюються процесами в період їхньої активності. Іншими словами – ресурсом називається всякий об’єкт, який може розподілятися в середині системи.
Класифікація ресурсів.
Ресурси можуть бути поділюваними, коли декілька процесів можуть використовувати їх одночасно в один момент часу, або паралельно, а можуть бути неподільними.
При розробці перших систем ресурсами рахували процесорний час, пам’ять, канали вв/вив та периферійні пристрої. Але потім поняття ресурсу стало більш універсальним та більш загальним. В даний час поняття ресурсу перетворилося в абстрактну структуру з цілим рядом атрибутів, які характеризують способи доступу до цієї структури та її фізичне представлення в системі. Більш того крім системних ресурсів, про які ми говорили, як ресурс стали називати і такі об’єкти, як повідомлення та синхросигнали, якими обмінюються задачі.
При мультипрограмуванні підвищується пропускна здатність системи, але окремий процес ніколи не зможе бути виповнений скоріше, ніж якщо б він виконувався в однопрограмному режимі (любе розподілення ресурсів уповільнює роботу одного з учасників за рахунок додаткових затрат часу на звільнення ресурсу).
Загальна схема виділення ресурсу.
При необхідності використати певний ресурс процес звертається до супервізора ОС із шляхом спеціальних викликів команд і директив повідомляє про свої вимоги, при цьому вказується вид ресурсу і його кількість.
Супервізор ОС – це центральний керуючий модуль, який може складатися з декількох модулів таких як супервізор І/0, переривань, програм, диспетчер завдань і т.д.
Ресурс може бути виділений процесу, який звернувся до супервізора, якщо:
Коли він вільний і в системі немає запиту від задач з більшим приорітетом до цього ж ресурсу.
Поточний запит і раніше видані запити допускають сумісне користування ресурсом.
Якщо ресурс використовується задачею більш низького приорітету та може бути тимчасово відібраний(роз поділюваний ресурс).
Отримавши запит ОС або задовольняє його, і надає керування задачі, що подала запит, або якщо ресурс зайнятий, вона ставить задачу в чергу до ресурсу переводячи її в стан очікування. Черга організована, найчастіше, за допомогою списку. Після закінчення роботи з ресурсом задача за допомогою супервізора повідомляє ОС про відмову від ресурсу, або ОС забирає ресурс сама. Супервізор при звільненні ресурсу перевіряє чи є черга до ресурсу який звільнився. Якщо черга є, то в залежності від дисципліни диспетчеризації задача переводиться зі стану очікування у стан готовності до виконання.
При організації керування ресурсами завжди необхідно визначати що важливіше, швидше обслуговувати важливі запити, надавати всім процесам рівні можливості, чи обслужити максимально можливе число процесів і найбільш повно використовувати ресурси.