Sisteme de operare Clasificare multiprogramming

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Tema 2. RESURSE SISTEME DE MANAGEMENT COMPUTER

Cea mai importantă funcție a sistemului de operare este de a organiza gestionarea tuturor resurselor sale: CPU, memorie, periferice, date și programe. Mai ales această problemă este importantă în sistemele de operare multitasking care concurează pentru aplicații de mai multe resurse.

Scopul temei - pentru a descoperi principiile de funcționare a sistemelor de operare moderne privind gestionarea sistemelor informatice.

Ca rezultat al studiului a subiectului, elevii ar trebui să învețe:

· Conceptul de multiprogramming. procese de numire și fire, programare și expediere a fluxului în sistemele de operare moderne.

· Atribuirea întrerupe și clasificarea lor.

· Algoritmi de bază de partajare a memoriei între procese.

· Conceptul de memorie virtuală și utilizarea sa în sistemele de operare moderne.

· Principiile cache a datelor.

· Scopul și funcțiile automatelor și modul de introducere a datelor de conducător auto și dispozitive de ieșire.

· Regulamentul de organizare a memoriei externe pe discuri magnetice. Sarcinile de nivel scăzut și la nivel înalt formatarea hard disk.

· Principiile de funcționare a sistemelor de fișiere moderne.

· Mecanismul pentru a controla accesul la obiecte care sunt implementate în sistemele de operare moderne.

Tema 2. RESURSE SISTEME DE MANAGEMENT INFORMATICE 1

2.1. Multiprogramming. 2

2.1.1. Clasificarea multiprogramming sisteme de operare. 2

2.1.2. Managementul proceselor și fire. 5

2.1.3. Multiprocesare condus de întreruperi. 8

2.2. de gestionare a memoriei. 10

2.2.2. Clasificarea algoritmilor de alocare a memoriei. 12

2.2.3. Alocarea memoriei paginii. 14

2.2.4. Segment de memorie de cartografiere. 17

2.3. cache de date. 19

2.3.1. Ierarhia dispozitivelor de stocare într-un calculator. 19

2.3.2. Memoria Cache. 20

2.3.3. Afișează memoria principală în memoria cache. 22

2.4. de intrare-ieșire de comandă. 23

2.4.1. Controlorii și drivere. 23

2.4.2. Organizarea memoriei externe pe discuri magnetice. 27

2.4.3. Sisteme de fișiere și de gestionare a fișierelor. 32

2.5. Sisteme de fișiere moderne. 34

2.5.1. Sistemul de fișiere FAT. 34

2.5.2. Sistemul de fișiere NTFS. 37

2.5.3. Caracteristici sistem de fișiere folosit în UNIX. 42

2.6. Accesul la resurse partajate. 43

2.6.1. Mecanismul de control al accesului. 44

Întrebări pentru auto-examinare. 56

Multiprogramming. sau multitasking - un mod de organizare a procesului de calcul în care un singur procesor rula alternativ mai multe aplicații simultan, schimbul de toate resursele calculatorului. Multiprogramming este destinat să îmbunătățească eficiența sistemului de calcul.

Sisteme de operare Clasificare multiprogramming

În funcție de criteriul de eficiență selectat sistemele de operare sunt împărțite în sistem discontinuu, sistemul de divizare a timpului și a sistemului în timp real.

În sistemele de lot criteriul de eficiență - capacitatea maximă a computerului, care este decizia numărul maxim de sarcini pe unitatea de timp.

Acest lucru se realizează prin minimizarea nefuncționare a tuturor dispozitivelor din calculator, și mai ales CPU.

Sistemele de prelucrare a lot sunt proiectate pentru a rezolva problemele din natura principală de calcul, care nu necesită rezultate rapide.

Pentru ambele pachetului format, în care sarcinile selectate au cerințe diferite la resurse, astfel încât să se asigure de încărcare echilibrată a tuturor dispozitivelor sistemului informatic. Selectarea unui nou loc de muncă din pachetul pentru punerea sa în aplicare depinde de situația actuală din sistemul informatic, de ex., E. Selectează sistemul cel mai avantajos pentru locul de muncă, care necesită resurse, cele mai multe disponibile în prezent.

procesorul de comutare de la o sarcina de a efectua o altă activitate are loc la inițiativa mai active a problemei, de exemplu, atunci când refuză să prelucrătorilor din cauza necesității de a efectua operațiuni de intrare-ieșire. Prin urmare, există o mare probabilitate ca o sarcină poate lua o lungă perioadă de timp de procesare și de performanță a sarcinilor interactive devine imposibilă.

Prin urmare, în sistemul informatic care rulează sub control lot sistem de operare, este imposibil să se garanteze îndeplinirea unei sarcini într-o anumită perioadă de timp. Cu toate acestea, pachetul total sarcini timp de rulare este de multe ori mai mică decât timpul total de executarea lor secvențială.

Sisteme de operare cu tipul de prelucrare a lot utilizat în mainframe-ul calculatorului timp CPU, care este relativ scump. Funcționarea unui astfel de sistem de operare crește eficiența echipamentului, dar reduce eficiența utilizatorului.

În sistemele de partajare a timpului, criteriul eficienței - creșterea confortului utilizatorilor care pot lucra interactiv cu mai multe aplicații pe o singură mașină.

Pentru a face acest lucru, fiecare cerere este alocată alternativ în același interval de timp. Astfel, utilizatorul execută programul pentru executarea, sunt în măsură să mențină un dialog cu ei. Dacă felie de timp este ales mic, atunci toți utilizatorii au impresia că fiecare dintre ele în mod individual cu ajutorul aparatului.

Astfel de sisteme au lățime de bandă mai mică decât un sistem cu procesare de lot și sunt utilizate pentru mai multe sau multi-calculator, care este, în cea mai mare parte a sistemului de operare universal.

În sistemele în timp real criteriul de eficiență - reactivitatea sistemului, adică capacitatea sa de a rezista la un interval predeterminat între începutul programului și rezultatele obținute.

În astfel de sisteme, multiprogramming amestec este un set fix de programe de pre-proiectate și opțiunile de program pentru executarea este efectuată de o întrerupere sau conform unui program de lucrări planificate.

sisteme de operare în timp real sunt utilizate în computere specializate, de exemplu, pentru a gestiona o parte din proces.

A nu se confunda cu multiprocesare multiprocesare. In sistemele, procesorul multiprogramming la un moment dat, un singur program este executat (proces), adică execuția în paralel a sarcinilor de natură generală. În sistemele multiprocesor, diferite sarcini pot paralel efectiv rula pe procesoare diferite.

Sistemele multiprocesor diferă în arhitectură simetrică și asimetrică.

Arhitectura simetrică, toate procesoarele sunt omogene și de a folosi aceeași memorie cu acces aleator, cu toate acestea aranjate în aceeași carcasă.

În acest caz, procesul de calcul poate fi implementată în două moduri: multiprocesare simetrică și asimetrică. Multiprocesare Simetric este pus în aplicare comună pentru toate procesoarele sistemului de operare. Toate procesoarele sunt implicate în mod egal în gestionarea procesului de calcul și în punerea în aplicare a cererilor.

În cazul defectării unuia dintre procesoarele sistemului cu multiprocesare simetrica este de obicei relativ ușor de reconfigura, care este cel mai mare avantaj lor.

Multiprocesare Asimetric intenționează să aloce unul dintre procesoare ca „plumb“, care rulează un sistem de operare care controlează și toate celelalte procesoare „slave“. Un astfel de sistem de operare este mai ușor decât pe baza multiprocesare simetrică.

Procesoarele arhitectura asimetrice pot varia atât caracteristicile lor și rolul lor funcțional în sistem. De exemplu, unele procesoare sunt proiectate să funcționeze ca un calculatoare de bază, în timp ce altele - pentru controlul subsistemului de intrare-ieșire, și altele - chiar și pentru anumite scopuri. In acest proces de calcul poate fi amenajat numai prin multiprocesare asimetrică. Pe baza sistemelor de clustere asimetrice construct arhitectural.