Реферат: Разновидности мультипрограммирования

Интерактивные системы Время отклика - быстрая реакция на запросы. Соразмерность - выполнение ожиданий пользователя (например: пользователь не готов к долгой загрузке системы)

Системы реального времени Окончание работы к сроку – предотвращение потери данных. Предсказуемость – предотвращение деградации качества в мультимедийных системах (например: потерь качества звука должно быть меньше чем видео).

2. Системы пакетной обработки

Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени.

Суть: в начале работы формируется пакет заданий, каждое задание содержит требование к системным ресурсам; из этого пакета заданий формируется мультипрограммная смесь, то есть множество одновременно выполняемых задач. Для одновременного выполнения выбираются задачи, предъявляющие разные требования к ресурсам, так, чтобы обеспечивалась сбалансированная загрузка всех устройств вычислительной машины. Например, в мультипрограммной смеси желательно одновременное присутствие вычислительных задач и задач с интенсивным вводом-выводом. Таким образом, выбор нового задания из пакета заданий зависит от внутренней ситуации, складывающейся в системе, то есть выбирается "выгодное" задание. Следовательно, в вычислительных системах, работающих под управлением пакетных ОС, невозможно гарантировать выполнение того или иного задания в течение определенного периода времени.

Алгоритмы:

1. "Первый пришел - первым обслужен" (FIFO - First In Fist Out)

Процессы ставятся в очередь по мере поступления.

Преимущества

Простата

Справедливость (как в очереди покупателей, кто последний пришел, тот оказался в конце очереди)

Недостатки

Процесс, ограниченный возможностями процессора может затормозить более быстрые процессы, ограниченные устройствами ввода/вывода.

2. "Кратчайшая задача - первая" (рис.1)

Преимущества

Уменьшение оборотного времени

Справедливость (как в очереди покупателей, кто без сдачи проходит в перед)

Недостатки

Длинный процесс, занявший процессор, не пустит более новые краткие процессы, которые пришли позже.

3. Наименьшее оставшееся время выполнение

Аналог предыдущего, но если приходит новый процесс, его полное время выполнения сравнивается с оставшимся временем выполнения текущего процесса.

4. Трехуровневое планирование

Планировщик доступа выбирает задачи оптимальным образом (например: процессы ограниченные процессором и вводом/выводом) (рис.2).

Если процессов в памяти слишком много, планировщик памяти выгружает и загружает некоторые процессы на диск. Количество процессов находящихся в памяти, называется степенью многозадачности.

3. Интерактивные системы

Цель: Повышение удобства и эффективности работы пользователя. В системах разделения времени пользователям (или одному пользователю) предоставляется возможность интерактивной работы сразу с несколькими приложениями. Для этого каждое приложение должно регулярно получать возможность "общения" с пользователем. Понятно, что в пакетных системах возможности диалога пользователя с приложением весьма ограничены.

Суть. В системах разделения времени эта проблема решается за счет того, что ОС принудительно периодически приостанавливает приложения, не дожидаясь, когда они добровольно освободят процессор. Всем приложениям попеременно выделяется квант процессорного времени, таким образом пользователи, запустившие программы на выполнение, получают возможность поддерживать с ними диалог.