Мультипрограммирование и режимы работы ОС.

Мультипрограммирование, или многозадачность, - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются сразу несколько программ. Эти программы совместно используют не только процессор, но и другие ресурсы компьютера.

ОС делятся на системы пакетной обработки, системы разделения времени и системы реального времени.

Мультипрограммирование в системах пакетной обработки

Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результата. Главной целью систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, т.е. решение максимального числа задач в единицу времени.

Для достижения этой цели в системах пакетной обработки используется следующая схема функционирования: в начале работы формируется пакет заданий, каждое задание содержит требование к системным ресурсам; далее из этого пакета формируется так называемая «мультипрограммная смесь», т.е. множество одновременно выполняемых задач. Для одновременного выполнения выбираются задачи, предъявляющие разные требования к ресурсам, так, что бы обеспечивалась сбалансированная загрузка всех устройств вычислительной машины.

В силу того, что в системах пакетной обработки выбор нового задания из пакета заданий зависит от внутренней ситуации, т.е. выбирается наиболее выгодное задание, в таких системах невозможно гарантировать выполнение того или иного задания в течение определенного периода времени.

Мультипрограммирование в системах разделения времени

Целью систем разделения времени является повышение удобства и эффективности работы пользователя.

Особенностью таких систем является то, что здесь каждому процессу в определенном порядке выделяется квант процессорного времени, т.о. пользователи, запустившие программы на выполнение, получат возможность поддерживать с ними диалог.

В силу того, что системы разделения времени предоставляет ресурсы не только «выгодным» процессам, - они обладают меньшей пропускной способностью, чем системы пакетной обработки.

Мультипрограммирование в системах реального времени

Системы реального времени предназначены для управления от компьютера различными техническими объектами, или технологическими процессами. В таких системах критичным является реактивность системы, т.е. время реакции системы. В зависимости от жесткости системы это время либо задано жестко, либо может варьироваться в достаточно широком диапазоне.

В системах реального времени не стремятся максимально загружать все устройства, наоборот, при проектировании программно управляющего комплекса обычно закладывается некий «запас» вычислительной мощности на случай пиковой нагрузки.