Управление процессами. Операции над процессами. Обработка прерываний. Тупики

Страницы работы

Фрагмент текста работы

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ.

Процесс(задание) - программа, находящаяся в стадии выполнения.

Управление процессом - управление распределением ресурсов ЦП между различными конкурирующими процессами путем передачи им управления согласно некоторой стратегии планирования.

В период своего существования процесс проходит через ряд дискретных состояний, смену этих состояний могут вызвать различные события.

Процесс является активным, если в данный момент ему выделен ЦП для выполнения его команд. Процесс блокирован, если его выполнение может быть продолжено только после наступления некоторого события. Если процесс не активен и не заблокирован, то он находится в состоянии готовности, т.е. может сразу использовать ЦП, предоставленный в его распоряжение.

В однопроцессорной системе в любой момент времени активным может быть только один процесс, количество заблокированных и готовых не ограничено. При передаче управления процессу ОС устанавливает в специальном аппаратном таймере прерываний некоторое значение, определяющее временной интервал или КВАНТ времени, в течение которого процессу разрешается занимать ЦП. Если процесс не освобождает ЦП до истечения заданного времени, таймер вырабатывает сигнал пребывания, по которому управление передается Осе.

ОС переводит процесс в состояние готовности, а из готовых процессов согласно стратегии планирования выбирает следующий процесс, переводит его в состояние активности и передает ему управление. Выбор процесса и передача ему управления называется диспетчеризацией, а системная программа, выполняющая ее - диспетчер.

Если выполняющийся процесс до истечения кванта времени инициирует операцию В‑В, он тем самым освобождает ЦП и блокируется. Когда операция В-В завершается, процесс переводится в состояние готовности. Единственная замена состояния, инициируемая самим процессом – это блокирование, остальные инициируются объектами, внешними по отношению к данному процессу.

ПЛАНИРОВАНИЕ ЗАДАНИЙ И ЗАГРУЗКИ ЦП

Три уровня планирования:

Планирование на верхнем уровне(планирование допуска). Средства этого уровня определяют каким заданиям будет разрешено конкурировать за захват ресурсов система, т.е. какие задания будут допущены в систему. Вошедшие в систему задания становятся процессами.

Планирование промежуточного уровня. Средства  этого уровня реагируют на текущую системную нагрузку, приостанавливая и активируя процессы, обеспечивая равномерную загрузку ЦП (и систему в целом)

Планирование на нижнем уровне. Средства этого уровня определяют какому из готовых процессов предоставлять освободившийся ЦП и выделяют ЦП этому процессу.

ЦЕЛИ ПЛАНИРОВАНИЯ:

1.   Справедливость ( ни один процесс не может пострадать от бесконечного откладывания).

2.   Максимальная пропускная способность системы (максимальное количество процессов в единицу времени).

3.   Обеспечить максимальному числу пользователей,  работающих в интерактивном режиме, приемлемое время ответа.

4.   Предсказуемость. Задание  должно вып-ся приблизительно за одно время независимо от нагрузки на систему.

5.   Минимизировать накладные расходы (т.е. потери ресурсов).

6.   Сбалансировать исп-е ресурсов(т.е. отдавать предпочтение процессам, которые будут занимать недозагруженные ресурсы).

7.   Учит-ть приоритеты.

8.   Обеспечить определенный баланс между временем ответа и коэффициентом использования ресурсов (наилучший способ гарантировать малое время ответа - иметь достаточно свободных ресурсов, чтобы их можно было использовать как только потребуется, но это уменьшает коэффициент использования ресурсов).

9.   Исключить бесконечное откладывание. Необходимо учитывать «старение» процесса, т.е. с увеличением времени ожидания ресурса, приоритет процесса должен расти.

10. Оказывать предпочтение процессам, занимающим ключевые ресурсы (чтобы быстее освободить этот ресурс).

11. Обеспечить постепенное снижение работоспособности при больших нагрузках (не сразу), т.е. либо предотвращать чрезмерную загрузку, не разрешая создавать новые процессы, когда нагрузка

Похожие материалы

Информация о работе