7.Системы пакетной обработки.

Основаны на первом критерии эффективности. Их задача заключается в обеспечении максимальной производительности или максимальной пропускной способности. Это достигается путем сокращения простоев всего оборудования, а так же путем сокращения простоев процесса. (простои могут возникать из-за ожидания завершения работы с внешними устройствами. ) Преодолением такой ситуации является переключение процессора на решение другой задачи, пока первая выполняется. Для того что бы так работала вычислительная система, нужно чтобы выполнялось два условия: 1 внешние устройства должны иметь возможность автономной работы. 2 внешние устр-а должны работать медленнее чем процессор.

8. Система разделения времени.

Критерий эффективности второй - удобство работы пользователя. Над этим понимают возможность интерактивного взаимодействия, с выполняющимися программами. Для того чтобы эту возможность обеспечить, каждой программе предоставляется право на выполнение в течении небольшого интервала времени. По истечению этого интервала право выполнения передается другой программе. В результате, даже при наличии одного процессора, создается впечатление, одновременной параллельной работы.

9. Система реального времени.

Критерий эф-и – третий – способность выдерживать заданные интервалы времени между стадиями работы. Такие требование чаще всего возникают при управлении от компьютера различными техническими устройствами (движение транспортных ср – в, машиностроит. Процессы) во всех случаях важным будет не только правильный алгоритм, но и заданные временные характеристики его реализации.

10. Понятие процессов и потоков.

Для того чтобы реализовать многозадачность ОС должна поддерживать единицы работы, между которыми будут разделяться ресурсы. Современные ОС поддерживают две таких единицы: процессы и потоки.

Поток – единица работы, к-я связана с последовательностью операций процессора, выполняющаяся последовательность команд и является потоком на стадии выполнения (работы).

Процесс рассматривается системой как заявка на ресурсы такие как – память, внешн.устр-а, и т.д. все ресурсы кроме процессорного времени. Процесс может содержать несколько потоков, каждый поток принадлежит только одному процессу.

11. Функции ос по поддержанию многозадачности и управлению потоками.

12. Планирование потоков. Сравнительный анализ алгоритмов планирования.

Задачи по управлению потоками: 1.создание и удление; 2.планирование; 3.диспетчеризация; 4.обеспечение совместной работы(взаимодействие потоков и защита их)

Важнейшей из задач является планирование, отвечает на важнейшие вопросы, на вопрос о том какомц потоку, в какой момент времени, на какое время, необходимо выделять процессор. Планирование рассматривает эту проблему на алгоритмическом уровне, закладывая концепцию работы ОС и предопределяя эксплуатационное свойство. Принято алгоритмы планирования рассматривать на основе понятий о состоянии потоков. Выделяют три основные состояния:

выполнение (поток готов выполнятся, и имеет все необходимые ресурсы. Процессор выполняет код(команды) потока)

готовность (поток готов выполнятся, располагает всеми необходимыми для выполнения ресурсами, однако процессорное время потоку не выделено)

ожидание (поток ожидает некоторого внешнего события)

Для трех состояний возможно 4 перехода: -готовность –выполнение(потоку предоставляется процессорное время для работы)

-выполнение-готовность (право на выполнение переходит к другому потоку, или происходит вытеснение потока)

-выполнение-ожидание (поток в ходе своей работы переключается на ожидание внешнего события)

-ожидание-готовность(происходит когда ожидаемое внешнее событие произошло) Диаграмма состояний:

Для показанных состояний, а так же для переходов не определеные условия при которых состояния действительны, а переходы осуществляются. Такая определенность формируется или задается алгоритмами планирования потоков.

Рассмотрим основные классы или основные типы таких алгоритмов:

1.вытесняющие и не вытесняющие алгоритмы . Вытесняющие- предполагают что решение о переключении процессора с одного потока на другой принимает ОС. Невытесняющие - решение о передаче управления принимает выполняющийся поток. Вытесняющ.алг.оставляют контроль над работой системы за ОС. ОС решает когда передавать прво выполнения тому или иному потоку, в этом смысле они более надежные и стабильные чем не вытесненные алг.

Не вытеснен.алг. в свою очередь при правильной реализации позволяют повысить эффективность работы системы , т.к. переключения можно организовать в «удобное» для потока момента времени. Однако достигается это за счет снижения надежности стабильности, следовательно для ОС общего назначения это не лучший выбор.

2. алг. Планирования на основе приоритетов. Приоритет- некоторая заранее заданная характеристика потоков. Алг.данной группы предполагают что выбор на выполнение будет проводится по этой характеристике. Возможно два варианта:

а) планирование с относительными приоритетами.

Б)планирование с абсолютными приорит.

Главное отличие заключается в том, что в случае относительных приоритетов имеет место не вытесняющий лг. Потоки выбираются на выполнение по максимальному приоритету, но освобождается процессор, когда текущий поток посчитает необходимым это сделать. В случае абсолютных приоритетов имеет место вытекающий алгоритм, т.к. появление в очереди потока с большим приоритетом ведет к прерыванию текущего потока и к его вытеснению в состоянии готовности.

3.алг.на основе квантования. Каждому потоку выделяется для выполнения небольшой интервал времени или квант. В течении кванта поток выполняется, по завершении кванта право выполнения переходит к следующему потоку. Такой алгоритм характерен для систем разделения времени.

4.смешанные алгоритмы, Сочетает особенности алгоритмов предыдущих групп.