Мультипрограммирование в системах разделения времени

В том случае, когда критерием эффективности работы системы является удобство работы пользователя, то применяется другой способ мультипрограммирования – разделения времени. 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.

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, вследствие чего пользователи, запустив­шие программы на выполнение, получают возможность поддерживать с ними диалог.

В системах разделения времени исправлен основной недостаток пакетной обработки – изолированность пользователя от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю в этом случае предоставляется терми­нал, с которого он может вести диалог со своей программой. Время ответа в таких системах оказывается вполне приемлемым для пользователей, поскольку каждой задаче выделяется только квант процессорного вре­мени, а следовательно, ни одна задача не занимает процессор надолго. Конечно, время реакции напрямую зависит от выбранного в системе кванта времени, выделяемого каждому процессу. Если квант выбран достаточно небольшим, то у всех пользователей, одновременно работающих на одной и той же машине, складывается впечат­ление, что каждый из них единолично использует машину.

Одной из основных причин, по которой системы разделения времени обладают меньшей пропускной способ­ностью, чем системы пакетной обработки, является то, что на выполнение принимается каждая запущенная пользователем задача, а не та, которая “выгодна” ОС. Кроме того, производительность системы снижается из-за возросших накладных расходов вычислительной мощности на более частое переключение процессора с задачи на задачу. Это вполне соответствует тому, что критерием эффективно­сти систем разделения времени является не максимальная пропускная способ­ность, а удобство и эффективность работы пользователя. Вместе с тем мульти­программное выполнение интерактивных приложений повышает и пропускную способность компьютера (пусть и не в такой степени, как пакетные системы). Аппаратура загружается лучше, поскольку в то время, пока одно приложение ждет сообщения пользователя, другие приложения могут обрабатываться процес­сором.