38.Очереди сообщений. Механизмы lifo и fifo. Конвейеры (pipe). Семафоры. Мьютексы.

Очередь сообщений (Message queue) - это система, которая позволяет организовать взаимодействие между различными потоками, процессами и узлами системы путем обмена и обработки сообщений.

Last In First Out=стэк, First In First Out=очередь.

Семафо́р — объект, позволяющий войти в заданный участок кода не более чем n потокам.

Мьютексы — это простейшие двоичные семафоры, которые могут находиться в одном из двух состояний — отмеченном или неотмеченном (открыт и закрыт соответственно). Когда какой-либо поток, принадлежащий любому процессу, становится владельцем объекта mutex, последний переводится в неотмеченное состояние. Если задача освобождает мьютекс, его состояние становится отмеченным.

39.Планирование. Планировщики. Планирование в системах пакетной обработки данных. Планирование в системах реального времени. Планирование в интерактивных системах.

Планирование заданий – очерёдность доступа процессов к ресурсам.

Планирование процессора – как можно более эффективное использование процессора (без простоя) для всевозможных процессов.

Планировщики:

Краткосрочное – планирование процессора.

Долгосрочное – построение процессов в очередь.

Среднесрочное – в случае необходимости изменения порядка следования процессов.

Планирование необходимо для того, чтобы организовать наиболее производительную работу многозадачной, многопользовательской ОС.

Планирование должно быть: Справедливым; эффективным; сокращение полного времени выполнения процесса; сокращение времени ожидания процессора.

Для ОС пакетной обработки данных кроме того используются следующие критерии планирования:

Максимальная пропускная способность ЭВМ в целом.

Максимальное использование процессора.

Минимальное время выполнения одного задания (процесса).

Для интерактивных ОС при планировании ведется учет того, что ОС должна обладать минимальным временем отклика на запрос пользователя.

В ос реального времени используется модель, когда каждый процесс борется за процессор со своим заданием и графиком его выполнения.

Планировщик должен знать:

частоту, с которой должен работать каждый процесс

объем работ, который ему предстоит выполнить

ближайший срок выполнения очередной порции задания

40.Буферизация. Кэширование. Свопинг.

Буферизация— метод организации обмена, в частности, ввода и вывода данных в компьютерах и других вычислительных устройствах, который подразумевает использование буфера для временного хранения данных.

Кэш — промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к данным в кэше идёт быстрее, чем выборка исходных данных из оперативной и быстрее внешней памяти.

Сквозная запись — запись производится непосредственно в основную память (и дублируется в кэш), т.е. запись не кэшируется.

Отложенная запись — запись данных производится в кэш. Запись же в основную память производится позже (при вытеснении или по истечению времени), группируя в одной операции несколько операций записи в соседние ячейки.

Свопинг – запись состояния процесса и его данных на жёсткий диск и возвращение в ОЗУ.