75. Способи підвищення продуктивності та розширюваності операційних систем.

Плоска модель пам'яті

NetWare працює в захищеному режимі CPU (protected mode), використовуючи всі переваги 386, 486 процесорів і Pentium, пов'язані з 32-розрядною адресацією пам'яті.

У захищеному режимі пам'ять адресується безперервним діапазоном адрес. Ця так звана "плоска" (flat) модель пам'яті робить управління пам'яттю більш зручним і гнучким. У цьому випадку немає необхідності перемикати сегменти пам'яті, оскільки вся пам'ять складається з одного сегмента. При роботі в "реальному" режимі CPU окрема операція по виділенню пам'яті обмежена розміром 64 До, оскільки 64 До - це максимальний розмір сегмента. Робота в 32-розрядному режимі значно підвищує швидкість виконання всіх компонентів і модулів ОС.

Нитки і невитісняюча багатозадачність

Іншою перевагою захищеного режиму є можливість виконувати декілька програм одночасно. Часто це називають багатозадачністю (multitasking). У NetWare реалізований механізм "ниток" (thread), який дозволяє використати всі переваги розщеплення одного процесу на декілька ниток, що паралельно виконуються. Цей механізм описаний в розділі 1.2.4 розділу

Існує декілька варіантів реалізації алгоритму диспетчерування ниток. NetWare використовує метод невитісняючій багатозадачності (nonpreemptive multitasking). Це означає, що звичайно неможливе переривання додатків і їх ниток іншими додатками і нитками. Іноді цей метод називають "оточенням хороших парубків", оскільки очікується, що додатки будуть поводитися ввічливо по відношенню до системних ресурсів. Фактично, якщо додаток не віддає періодично управління CPU, щоб дати можливість іншим додаткам виконуватися, то буде працювати тільки цей додаток. Отже, при роботі в такому режимі дуже важливо розуміти наслідки захоплення CPU і бути "хорошим парубком" серед рівних. Головною ж перевагою невитісняючій багатозадачності є більш швидке перемикання з нитки на нитку в порівнянні з витісняючою багатозадачністю (preemptive multitasking), коли нитка процесу уривається в несподіваний і часто незручний для неї момент часу, і ОС доводиться зберігати набагато більше інформації про перерваний стан нитки, що у випадку, коли нитка сама віддає управління ОС.

Через те, що NetWare використовує режим невитісняючій багатозадачності, вона не дуже піклується про управління поведінкою ниток, які виконуються. NetWare зберігає інформацію про те, яка нитка виконується, з яким пріоритетом і як довго це відбувається, але нав'язує ниткам свої обмеження тільки в екстремальних ситуаціях. Звичайно NetWare вважає, що всі нитки справедливо розділяють процесор, досить часто віддаючи йому управління. Це дозволяє NetWare самої працювати більш ефективно.

Кешування диска

Вся оперативна пам'ять, що залишилася після завантаження ОС і додаткових модулів, використовується для кешування диска, що, файлам при відповідних розмірах оперативної пам'яті, природно, істотно підвищує швидкість звернення до дискових.

Елеваторний пошук

У ОС NetWare передбачений окремий процес читання з диска, який прочитує дані з жорстких дисків сервера і розміщує їх в кеш-буферах. Цей процес сортує поступаючі запити на читання і розташовує їх в порядку пріоритетів, в залежності від поточного положення головок дисковода. Такий метод обслуговування запитів, званий елеваторним пошуком (elevator seeking), оптимізує переміщення головок і в результаті дозволяє значно збільшити пропускну спроможність дискової підсистеми при великій інтенсивності запитів.

Паралельний пошук

Якщо на сервері є декілька дискових каналів, то NetWare може паралельно здійснювати пошук даних на декількох дисках (по одному диску на канал). Це істотно підвищує продуктивність.