10. Задачи, процессы и потоки: понятие, преимущества и недостатки.

Задача – набор операций, команд, предназначенных для выполнения ф-й системы.

Вся важная информация для задачи хранится в управляющем блоке, т.е. имя, № задачи, очередь сообщений и т.д.

Принято различать 2 разновидности задач:

Процесс – отдельный загружаемый программный модуль (файл), который во время исполнения имеет в памяти свои независимые области для кода и для данных.

Поток – может пользоваться общими участками кода и данными в рамках единого программного модуля.

Хорошим примером многопоточной программы является редактор текста WORD, где в   рамках  одного приложения может одновременно происходить  и  набор текста, и проверка правописания.

+ потоков:

1) Несколько потоков способно размещаться внутри одного модуля (файла), т.о. экономия памяти;

2) Эффективная организация межзадачного обмена сообщений;

3) Время переключения между потоками меньше, чем между процессами;

4) Упрощенное использование программ – отладчиков.

- потоков:

1) Потоки не могут подгружаться динамически, т.е. для добавления нового потока необходимо изменить исходные данные.

2) Не корректно работающий поток может испортить данные другого потока.

11. Классификация задач: периодические, апериодические, спорадические, фоновые, задачи-аппендиксы.

I. По времени функционирования:

1) Задачи, которые работают в ЖРВ – задача, чье правильное и своевременное исполнение считается критическим для действия всей системы.

2) Задачи в МРВ – задачи, исполнение которых желательны для системы, но не критичны по времени.

3) Задачи в «нереальном времени» - тип задач, выполнение которых не критично и не содержит требований по своевременному выполнению.

II. По типу функционирования:

1) Периодические – задачи, которые выполняются через строго заданный промежуток времени и через каждый цикл функционирования в системе.

2) Апериодические – задачи, имеющие минимальный приоритет в системе и выполняющиеся по событию. Осуществляются, если периодические задачи не выполняются.

3) Спорадические – это апериодические задачи с жестким крайним сроком исполнения, т.е. они редко используются (но регулярно). Нет регулярного интервала.

4) Фоновые – задачи, для которых предельный срок исполнения не задается. Функционируют в конце каждой метки и при отсутствии других более важных задач.

5) Задачи – аппендиксы – задачи, которые выполняются до старта системы.

12. Основные понятия задач: приоритет, прерывания, контекст, состояние (статус) задачи.

Приоритет – некое целое число, присваиваемое задаче и характеризующая её важность по сравнению с другими задачами в системе.

Он используется, чтобы определить какая из задач должна получить управление в первую очередь.

Статистический – жестко задается на этапе начального конфигурирования системы.

Динамический – может меняться в процессе исполнения.

Фиксированный – приоритет, назначенный задачей один раз, при ее создании и больше не меняется.

Турнирный – меняется у задачи, которая только что была использована.

Задача выполнена – приоритет уменьшается на 1. Чем больше задача обслуживается процессором, тем меньше приоритет.

Прерывание – переключение контекста с текущей задачи на новую.

Характеризуется временем реакции на прерывание – временем переключения контекста от текущей задачи до процедуры.

Контекст – набор данных, содержащий всю информацию для возобновления выполнения задачи с того места, где она была прервана.

Данные: счетчик команд, указатель стека, регистр процессора.

Состояние (статус) задачи: Количество состояний зависит от типа ОС. Основных состояния 3 (min):

Активная – задача, выполняемая в текущий момент времени;

Готовая – задача, готовая к выполнению и ожидающая своей очереди.

Блокированная – задача, выполнение которой приостановлено до наступления определенных событий.