
- •Лекции «Операционные системы» 4 семестр, 2 курс Содержание
- •Лекция №1 История развития ос
- •Операционная система. Общая характеристика.
- •Лекция №2 Требования к ос
- •Ресурсы, виды ресурсов. Управление памятью. Виртуальная память.
- •Методы распределения памяти
- •Лекция №3
- •Cash-ирование данных
- •Понятие процесса. Управление процессами. Синхронизация процессов. Тупики и способы борьбы с ними.
- •Лекция №4 Алгоритмы планирования процессов
- •Средства синхронизации при взаимодействии процессов
- •Файловые системы
- •Лекция №5 Общая модель файловой системы
- •Файловая система fat (таблица распределения файлов)
- •Структура
- •Формат кода каталога
- •Файловая система hpfs
- •Лекция №6
- •Файловая система ntfs(кратко)
- •Операционная система ms-dos
- •Лекция №7 Прерывание. Обработка прерываний
- •Лекция №8
- •Программирование последовательного порта
- •Лекция №9
- •Планирование процесса
- •Многоуровневые очереди
- •Лекция №10
- •Лекция №11 Архитектура Windows nt
- •Лекция №12 Процессы и нити
- •Лекция №13 Алгоритмы планирования процессов и нитей
- •Процесс
- •Распределение процессорного времени между потоками
- •Лекция №14
- •Лекция №15
- •Журнал аудита
- •Политика аудита
- •Лекция №16
- •Настройка и конфигурация windows nt
- •Лекция №17
- •Структура сетевой ос
- •Лекция №18
- •Лекция №19
- •Лекция №20 Динамически подключаемая библиотека (dynamic_link_library dll)
- •Лекция №21 Внедрение dll
Планирование процесса
Критерий:
Для каждого планирования алгоритмы для смены процесса.
-
…………. – гарантирует определенную часть процессорного времени, чтобы один процесс не занимал все время.
-
эффективность – занимать все 100% времени.
-
сокращение полного времени выполнения – ………………………………………..
-
Сокращение времени ожидания – минимизация времени, которое процесс проводит в ожидании
-
сокращение времени отклика – минимизация времени, требующаяся процессу………………………….
Алгоритмы должны быть предсказуемы. Должны иметь минимальные накладнее расходы. Желательно обеспечить равномерное распределение ресурсов. Система должна иметь хорошую масштабированность.
Параметры планирования:
-
статистические (предельные значения ресурса – объем памяти, быстродействие процессов; для процессов – каким пользователем запущен процесс, приоритет задачи, какие ресурсы необходимы, сколько уже было предоставлено процессорного времени, сколько запрошено)
-
динамические ……………..
…………………….:
-
Когда процесс переходит в завершение
-
Когда процесс переходит в ожидание
-
Когда процесс из состояния выполнения переходит в состояние готовности
-
Когда процесс переходит из состояния ожидания в состояние готовности
Алгоритм планирования по принципу FIFO:
Преимущества: легкость реализации.
Недостатки:
Пример:
Есть 3 процесса P0, P1, P2.
Требуемое время для Р1 – 14 единиц
для Р2 – 4 единицы
для Р3 – 1 единица
Если постоянно в таком порядке, то
Время ожидания Р0 – 0
Р1 – 13
Р2 – 17
(0+ 13+ 17)/3 = 10 единиц
Полное время для Р0 – 13
для Р1 – 17
для Р2 – 18
Среднее время 16 единиц.
Если порядок Р2, Р1, Р0, то среднее время 2 единицы, среднее время выполнения 6 единиц.
Алгоритм RR:
Множество готовых процессов образуются циклически, т.е. процессор некоторое время руководит ………..
Ситуация:
-
Время непрерывного использования процессора, необходимое процессу, меньшее кванту времени. Тогда процесс сам освободит процессор.
-
Продолжительность больше кванта времени. Процесс прервется.
Время |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
Р0 |
и |
и |
и |
и |
г |
г |
г |
г |
г |
и |
и |
и |
и |
и |
и |
и |
и |
и |
Р1 |
г |
г |
г |
г |
и |
и |
и |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р2 |
г |
г |
г |
г |
г |
г |
г |
г |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где и – использование, г – готовность
Время ожидания Р0 – 5 единиц
Р1 – 4 единицы
Р2 – 8 единиц
Среднее время ожидания – 5,6 единиц
Полное время выполнения для Р0 – 18 единиц
Р1 – 8 единиц
Р2 – 9 единиц
Среднее время выполнения 11, 6 единиц
Если величина кванта времени взять в 1, то
Р0 – 5
Р1 – 5
Р2 –2
Среднее время – 4 единицы, среднее время исполнения – 10 единиц.
Если большой квант времени, процессы выполняются полностью.
Алгоритм SGF (кратная работа первого)
Пример невытесняющего алгоритма
Р0 Р1 Р2 Р3
5 3 7 1
Порядок: Р3, Р1, Р0, Р2.
Среднее время ожидания 3, 5 единиц. Если Р0, Р1, Р2, Р3 FIFO – 7 единиц. Выигрыш в два раза.
Низкоприоритетные процессы могут в очереди проводить большое количество времени в ожидании.