Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Основные предпосылки, для появления потоков




1) изоляция одного процесса от другого

2) распараллеливания вычислений.

Создать процесс – это прежде всего означает создать описатель процесса.

8. Что такое поток или нить исполнения? Основные отличия нити от процесса.

Пото́к выполне́ния (тред; от англ. thread — нить) — наименьшая единица обработки, исполнение которой может быть назначено ядром операционной системы.

Нити процесса разделяют его программный код, глобальные переменные и системные ресурсы, но каждая нить имеет собственный программный счетчик, свое содержимое регистров и свой стек. Иногда нити называют облегченными процессами или мини-процессами, так как во многих отношениях они подобны традиционным процессам. Нити, как и процессы, могут порождать нити-потомки, правда, только внутри своего процесса, и переходить из одного состояния в другое.

Потоки выполнения отличаются от традиционных процессов многозадачной операционной системы тем, что:

процессы, как правило, независимы, тогда как потоки выполнения существуют как составные элементы процессов

процессы несут значительно больше информации о состоянии, тогда как несколько потоков выполнения внутри процесса совместно используют информацию о состоянии, а также память и другие вычислительные ресурсы

процессы имеют отдельные адресные пространства, тогда как потоки выполнения совместно используют их адресное пространство

процессы взаимодействуют только через предоставляемые системой механизмы связей между процессами

переключение контекста между потоками выполнения в одном процессе, как правило, быстрее, чем переключение контекста между процессами.

9. Этапы создания процесса. Какие элементы выделяют на диаграмме состояний процессов? Как при этом реализуется механизм сменены состояний процесса?

Создание процесса состоит из этапов:

- присвоение идентификатора процессу

- включение его в список активных процессов, известных системе

- формирование блока управления процессом

- выделение процессу начальных ресурсов

Элементы диаграммы состояния процессов:

- ожидание

- рождение

- исполнение

- закончил исполнение

- готовность

- приостановлен - готов

Процесс не может перейти из одного состояния в другое самостоятельно. Изменением состояния процессов занимается операционная система, совершая операции над ними:

- создание процесса – завершение процесса;

- приостановка процесса (перевод из состояния исполнение в состояние готовность) – запуск процесса (перевод из состояния готовность в состояние исполнение);

- блокирование процесса (перевод из состояния исполнение в состояние ожидание) – разблокирование процесса (перевод из состояния ожидание в состояние готовность).

10. Планирование использования процессора. Задачи, решаемые при планировании.

Планирование – это работа по определению того, в какой момент времени прервать выполнение одного процесса и какому процессу предоставить возможность выполняться. Планирование использования процессов впервые возникает в мультипрограммных вычислительных системах, где в состоянии готовность могут одновременно находиться несколько процессов. Планирование процессов включает в себя решение следующих задач:

- определение момента времени для смены выполняемого процесса

- выбор процесса на выполнения из очереди готовых процессов

- переключение контекстов «старого» и «нового» процессов.

11. уровни планирования: Характеристика.

Долгосрочное:

- отвечает за порождение новых процессов в системе, определяя ее степень мультипрограммирования

- осуществляется достаточно редко (между появлением процессов могут проходить минуты и даже десятки минут)

- оказывает влияния на функционирование вычислительной системы на протяжении достаточного длительного времени

- в некоторых ОС сведено к минимуму или отсутствует совсем

Краткосрочное:

- применяется при планировании использования процесса

- осуществляется не реже одного раза в 100 миллисекунд

- оказывает влияние на функционирование системы до наступления очередного аналогичного события.

Среднесрочное:

- применяется в ВС для повышения производительности при «swapping».

12. Параметры планирования: Виды параметров.

Для достижения цели планирования алгоритмы должны опираться на параметры планирования, как вычислительной системы, так и самих процессов.

Все параметры планирования можно разбить на две большие группы: статические параметры и динамические параметры. Статические параметры не изменяются в ходе функционирования вычислительной системы, динамические же, напротив, подвержены постоянным изменениям.

К статическим параметрам вычислительной системы можно отнести предельные значения ее ресурсов (размер оперативной памяти, максимальное количество памяти на диске для осуществления свопинга, количество подключенных устройств ввода-вывода и т. п.). Динамические параметры системы описывают количество свободных ресурсов в текущий момент времени.

К статическим параметрам процессов относятся характеристики, как правило, присущие заданиям уже на этапе загрузки:

- Каким пользователем запущен процесс или сформировано задание.

- Насколько важной является поставленная задача, т. е. каков приоритет ее выполнения.

- Сколько процессорного времени запрошено пользователем для решения задачи.

- Каково соотношение процессорного времени и времени, необходимого для осуществления операций ввода-вывода.

- Какие ресурсы вычислительной системы (оперативная память, устройства ввода-вывода, специальные библиотеки и системные программы и т. д.) и в каком количестве необходимы заданию.

13. Алгоритмы планирования: Основные цели и свойства, достоинства и недостатки.

Алгоритмы планирования:

Основаны на квантовании – смена активного процесса происходит, если:

- Процесс завершился и покинул систему;

- Произошла ошибка;

- Процесс перешел в состояние «ожидание»;

- Исчерпан квант процессорного времени, для процесса.

Основаны на приоритетах – приоритет – это число, характеризующее степень привилегированности процесса при использовании ресурсов вычислительной машины.

Разновидности приоритетного планирования:

- Обслуживание с относительными приоритетами – активный поток выполняется до тех пор, пока он сам не покинет процессор, перейдя в состояние ожидания;

- Обслуживание с абсолютными приоритетами – выполнение активного потока прерывается, если в очереди готовых потоков появился поток, приоритет которого выше.

Цели алгоритмов:

- Справедливость

- Эффективность

- Сокращение полного времени выполнения

- Сокращение времени ожидания

- Сокращение времени отклика

Свойства алгоритмов планирования.

- Минимальные накладные расходы

- Равномерная загрузка ресурсов

- Масштабируемость


Поделиться:

Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 144; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты