Занятие 1.3. Приоритетные дисциплины

Цель занятия: освоить основы организации приоритетных дисциплин работы операционных систем, оценить преимущества приоритетных дисциплин

Краткое изложение теоретического материала

Множество процессов, исполняемых в среде ОС, можно разделить на системные и прикладные. Системные процессы являются частью операционной системы и обеспечивают работу ВС в целом. Таким образом, во многих случаях требуется обеспечить преимущественное выделение им ресурсов, в особенности центрального процессора.

Кроме того, прикладные процессы также следует различать на основе предпочтительного выделения ресурсов, особенно при использовании ВС в технологическом управлении. Ввиду жёстких ограничений на время реакции и связанных с этим особенностей построения, операционные системы, предназначенные для технологического управления, выделяют в специальный класс, именуемый операционные системы реального времени (ОСРВ).

Приоритетные дисциплины планирования процес­сов были предложены как для оптимизации выполнения смеси заданий, так и для обеспечения оперативности исполнения системных процессов и процессов реального времени.

Уровень приоритета во многих случаях может быть представлен целым числом. Различают два типа приори­тетов процессов: относительные и абсолютные. Относи­тельные приоритеты используются только при поста­новке процессов в очередь, таким образом, появление процесса с более высоким относительным приоритетом не прерывает исполнение на процессоре текущего процесса. Абсолютный приоритет сравнивается с приоритетом текущего выполняемого процесса и, в случае превышения, прерывает исполнение текущего процесса до завершения его кванта:

Таким образом, абсолютные приоритеты используются для мгновенного переключения на новый процесс, и применяется для процессов реального времени и наиболее важных системных процессов, например, самой подсистемы управления процессами.

Различают статические и динамические приоритеты. Статические приоритеты назначаются вручную администратором ОС, либо пользователем в определённых отведенных ему администратором ОС границах и не изменяются во время исполнения процессов. Динамические приоритеты назначаются и изменяются ОС во время выполнения процессов в целях оптимизации функционирования ВС. Например, ОС может повысить приоритет процесса, часто выполняющего ввод/вывод и понизить приоритет процесса, продолжительно занимающего процессор, для повышения загрузки устройств ВС.

Статические абсолютные приоритеты обеспечивают минимальное время реакции ОС РВ в технологическом управлении. Следует отметить, что применение приоритетных дисциплин не всегда оптимально с точки зрения критерия обеспечения максимальной загрузки устройств ВС. Для ОС РВ на первое место выдвигаются критерии минимального времени реакции, что оправдано, так как потери из-за неоперативного технологического управления могут значительно превышать потери из-за простоя устройств ВС.

Задание

Выполнить ручную трассировку работы средств управления процессами. Заполнить трассировочную таблицу.

Характеристики ОС: приоритетная дисциплина, мультипрограммирование

Порядок выполнения

1. Выполнить ручную трассировку выполнения указанной смеси процессов.

2. Заполнить трассировочные таблицы.

3. Выполнить анализ эффективности приоритетной дисциплины.

4. Сформулировать преимущества и недостатки приоритетной дисциплины планирования.

Пример выполнения

Характеристики выполняемых процессов

Пример заполнения трассировочной таблицы

Варианты заданий - Приложение 1.3.

Контрольные вопросы

1. Для чего используют приоритеты в операционных системах?

2. Какие специфические требования предъявляют ОС реального времени?

3. В чём состоят различия относительных и абсолютных приоритетов?

4. Для чего применяют динамические приоритеты?

Date: 2016-07-05; view: 390; Нарушение авторских прав