Принципы диспетчеризации процессов

1.1. 28 вопрос

           Принципы диспетчирезации процессов  

Для реализации функций ЭУМ необходимо так организовать очередность запуска программ, чтобы обеспечить обслуживание вызовов в реальном времени.

Существует два основных принципа:

Принцип запуска программ по заявкам означает, что программе может быть передано управление только при наличии заявки на ее выполнение.

Принцип приоритетности заявок устанавливает приоритеты между заявками в зависимости от требуемой срочности их выполнения.

Алгоритм диспетчирования программ - набор правил, устанавливающих соответствие между приоритетами заявок и очередностью запуска соответствующих программ.В ЭУМ узлов коммутации применяются три дисциплины обслуживания:

С абсолютными  приоритетами заявка к программе с более высоким приоритетом может прервать выполняющуюся в данный момент программу с менее высоким приоритетом и запустить соответствующую этой заявке программу. После выполнения программы с более высоким приоритетом продолжается выполнение прерванной

Программы(рис.1.а).

Рис.1.

С относительными приоритетами также отдает предпочтение в очередности запуска программам, на которые имеются заявки с более высоким приоритетом, однако в данном случае, если выполняется программа с более низким приоритетом, то прерывания процесса ее выполнения не происходит, а более приоритетная заявка начинает выполняться только по окончании выполнения менее приоритетной программы (рис. 1.б).

Со смешанными приоритетами. При использовании этой дисциплины заявки и соответственно программы разбиваются на группы, заявки и программы, находящиеся в различных группах, обладают по отношению друг к другу абсолютными приоритетами, а заявки и программы, находящиеся на одном приоритетном уровне, могут иметь по отношению друг к другу относительные приоритеты.

Программы обслуживания вызовов следует разделить на две группы:

1) Приоритетного уровня, выполняемые в режиме реального времени (программы приема и выдачи информации), они могут прервать программы более низкого уровня.

2) Программы основного уровня, выполняемые во время отсутствия программ высокой срочности (программы обработки информации и формирования ППК). На их выполнение остается время, свободное от выполнения программ приоритетного уровня.

Чтобы обеспечить работу ЭУС в реальном масштабе времени, программы приема и выдачи информации должны выполняться со строгой периодичностью, а следовательно время работы ЭУМ оказывается разбитым на фиксированные интервалы времени, которые называются первичными периодами (t1). Величина первичного периода выбирается из минимального периода запуска программ высокой срочности (t1=10 мс)

n сканирование КПН - 10 мс

n выдача ППК - 20 мс

n  сканирование АК - 100мс и т.д.)

Кроме этого стоит задача распределения  моментов запуска приоритетных программ по различным первичным периодам. Данная задача решается путем составления  таблиц расписаний запуска программ. 

1                          2                           i                  n - номер программ  

номер ПП

        Рассмотрим теперь более подробно принципы построения и работы программ-диспетчеров, входящих в состав операционной системы.

Будем считать, что диспетчеры включают в себя:

1) диспетчер ППУ

2) диспетчер ПОУ

3) диспетчер прерывания (ДП), который координирует работу ДППУ и ДПОУ.

При поступлении сигналов прерывания  ДП дает команду ДПОУ на приостановления выполнения программ ПОУ, после этого ДП передает управление ДППУ, который в заданной последовательности запускает программы ППУ, относящиеся к данному первичному периоду. После окончания выполнения этих программ ДППУ обращается к ДП, который вновь возвращает управление ДПОУ, до поступления следующего сигнала прерывания.

В основу работы каждого подчиненного диспетчера (ДППУ или ДПОУ) положено соответствующее расписание. Функциональная схема программной организации процесса управления обслуживанием вызовов показана на следующем рисунке и включает в себя следующие элементы: счетчик первичных периодов (СПП), таблицу расписаний (ТР), слово активности программ (САП), слово выполняемых программ (СВП), таблицу начальных адресов программ (ТНАП), и модули программ П1,П2, ...,Пn.