Модельная ос

Будем считать, что мы рассматриваем некоторую модельную ОС, в которой процесс, после его формирования поступает на буфер ввода процессов буфер ввода процессов -область на внешней памяти, где аккумулируются все процессы, которые еще не начали выполняться. Происходит формирование необходимых процессу структур данных.

Затем процесс поступает в Буфер обрабатываемых процессов - область памяти, где хранятся данные процессов, которые начали обрабатываться в мультипрограммном режиме.

Жизненный цикл процесса

Обобщенный жизненный цикл процесса можно представить в виде некоторого ориентированного графа, , называемого графом состояний, у которого есть узлы состояния и ребра, по которым процесс может переходить из одного состояния в другое, называемого графом состояний..

0.После формирования процесс поступает в очередь на начало обработки ЦП (попадает в БВП).

1.В БВП выбирается наиболее приоритетный процесс для начала обработки ЦП (попадает в БОП).

2.Процесс прекращает обработку ЦП по причине ожидания операции в/в, поступает в очередь завершения операции обмена (БОП).

3.Процесс прекращает обработку ЦП, но в любой момент может быть продолжен (например, истек квант времени ЦП, выделенный процессу). Поступает в очередь процессов, ожидающих продолжения выполнения центральным процессором (БОП).

4.Наиболее приоритетный процесс продолжает выполнение ЦП (БОП).

5.Операция обмена завершена и процесс поступает в очередь ожидания продолжения выполнения ЦП (БОП).

6.Переход из очереди готовых к продолжению процессов в очередь процессов, ожидающих завершения обмена (например, ОС откачала содержимое адресного пространства процесса из ОЗУ во внешнюю память) (БОП).

7.Завершение процесса, освобождение системных ресурсов. Корректное завершение работы процесса, разгрузка информационных буферов, освобождение ресурсов (например, реальный вывод информации на устройство печати).

Типы операционных систем

Пакетная ОС

Пакет программ – совокупность программ, для выполнения каждого из которых требуется некоторое время работы процессора. Этот тип был на первых компьютерах. Пакет программ – стопка перфокарт.

Стратегия переключения с одного процесса на другую, если

а)выполняемый процесс завершен

б)возникло прерывание по обмену в выполняемом программе

в)зафиксировался факт зацикливания.

Системы разделения времени

Квант времени ЦП – некоторый фиксированный ОС промежуток времени работы ЦП

ЦП предоставляется процессу на один квант времени. Меняя размер кванта можно получить различные характеристики ОС. Большой квант времени удобен для отладки.

Если квант времени устремить к нулю, то у пользователя создается впечатление, что он работает один на этой ОС. Это происходит потому, что критерий эффективности с точки зрения человека – через сколько компьютер реагирует на действия человека.

Переключение выполнения процессов происходит только в одном из случаев:

- Исчерпался выделенный квант времени

- Выполнение процесса завершено

- Возникло прерывание

- Был фиксирован факт зацикливания процесса

Системы реального времени

являются специализированными системами в которых все функции планирования ориентированы на обработку некоторых событий за время, не превосходящее некоторого предельного значение

Критерий качества – обработка любого события за некоторый гарантированный промежуток времени (бортовой компьютер, автопилот…)

Реально (за исключением систем реального времени, которые могут быть разные по областям применения, важности серьезности и т.д.) используются комбинации пакетных и систем разделения времени друг в друге и с различными стратегиями