Операционная система пакетной обработки

Понятие пакетного режима связано со способом доступа к вычислительной системе. Пакетный режим − это такой порядок работы, при котором принимаются централизованные заявки на выполнение заданий и формируется поток независимых заданий в пакеты, которые загружаются в машину и обрабатываются системой в последовательности, определяемой администрацией вычислительного центра.

Пакетный режим предполагает повышение общей эффективности функционирования системы путем уменьшения потерь при переходе от одного задания к другому, а также при переходе от одной задачи к другой в рамках одного задания. ОС, поддерживающие пакетный режим и ориентирующиеся на обработку входного потока, могут также применяться для обеспечения организации вычислительного процесса. Простые системы выдают указание о загрузке информации или установке устройств внешней памяти в соответствии с инструкциями планировщика.

Основное назначение ОС пакетного режима – организовать выполнение различных по объему заданий так, чтобы минимизировать время на запуск каждого задания и обработку возникающих при его выполнении аварийных ситуаций.

Такие системы характеризуются высокой степенью сложности и гибкости механизма распределения ресурсов. Они представляют собой попытку создания приемлемых условий для работы коллектива различных пользователей в случае, когда заранее точно не известны ни уровень нагрузки на систему, ни требуемые экономические параметры, ни необходимое время реакции применения ЭВМ. Существует три подкласса ОС пакетного режим:

- базисные пакетные системы без мультипрограммирования;

- базисные пакетные системы с мультипрограммированием;

- развитые пакетные системы с мультипрограммированием.

Компоненты системы, непосредственно поддерживающие пакетный режим, объединены в монитор. Монитор занимается организацией ввода потока заданий и при необходимости вызывает компилятор. После окончания компиляции управление снова возвращается монитору для ввода новой программы из входного потока. На время всего процесса выполнения программы обычно монитор удаляется из ОЗУ.

Важнейшим звеном перехода ОС без мультипрограммирования к ОС с мультипрограммированием явилась реализация идеи внутренней очереди заданий. Первоначально все задания выполнялись в порядке их ввода. Появление общедоступной памяти на МД обеспечило возможность организации внутренней очереди заданий и реализации функции их планирования как компонента ОС. Планировщик постоянно просматривает очередь и выбирает из нее для выполнения задания с наивысшим приоритетом.

Для этого вводится параметр, определяющий приоритет. Хранение и обработка заданий для включения в работу увеличили степень участия ОС в управлении вычислительной установкой. Число заданий в очереди устанавливается в зависимости от физических возможностей устройств ввода и динамики поступления заданий от пользователей. Развитые пакетные системы с мультипрограммированием отличаются от родственных систем обеспечиваемым уровнем управления ресурсами. Основная задача развитых систем состоит в максимально эффективном использовании ресурсов вычислительной установки. В связи с высокой стоимостью машинного времени простои оборудования нежелательны. Все разработанные системы различаются механизмами управления памятью, стратегиями управления процессорами вводом-выводом и набором сервисных функций, но имеют примерно одинаковое назначение и концептуальную основу.

К общим характеристикам таких систем можно отнести

- наличие элементов динамического управления памятью, т.е. выделение программам областей памяти запрашиваемых размеров непосредственно перед началом выполнения; этим развитые системы отличаются от систем с фиксированными разделами;

- наличие хорошо развитых библиотек и соответствующих механизмов управления, включая оперативную каталогизацию наборов данных, а также другие средства, позволяющие использовать диски в качестве хранилища информации;

- применение развитых методов ввода заданий; простой монитор систем без мультипрограммирования заменяется программой системного ввода и планировщиком, отсюда − процесс ввода заданий четко делится на два этапа – собственно ввод и планирование выполнения;

- привлечение оператора к управлению системой, несмотря на наличие развитых механизмов планирования и распределения ресурсов. Оператору предоставляются средства определения уровня мультипрограммирования, изменения приоритетов заданий, принудительного прекращения их выполнения, а также задержки задания в очереди.

Развитие этих систем – в постепенном снижении степени участия операторов в управлении. По мере распространения концепций систем общего назначения на область диалогового программирования ОС оснащались средствами поддержки различных методов интерактивной работы. Соответственно появились телекоммуникационные подсистемы ввода-вывода, а также специальные диалоговые интерфейсы (TSO - Time Sharing Option - режим разделения времени).

Дата добавления: 2014-12-29