Управление процессами. В настоящем разделе ставится цель определить круг задач, решаемых главной процедурой мультипрограммной ВС по организации выполнения параллельных процессов

В настоящем разделе ставится цель определить круг задач, решаемых главной процедурой мультипрограммной ВС по организации выполнения параллельных процессов. Для этого мы проследим эволюцию от гипотетической системы с неограниченными ресурсами к реальной однопроцессорной ЭВМ.

Дадим определение процессору. Процессоры – все устройства, которые могут производить изменения в среде. Различают два типа процессоров:

· центральные процессоры, которые управляются последовательностью команд, выбираемых откуда-то из среды;

· периферийные процессоры, действующие в соответствии с фиксированной, встроенной последовательностью команд (может быть устройство с встроенным микропроцессором и программой работы, зашитой в ПЗУ).

Свойство процессоров обоих типов – получив необходимые данные (например, адрес первой команды программы или адрес области памяти, с которой нужно осуществлять обмен данными), могут работать автономно.

Для выяснения основных задач, стоящих перед ОС воспользуемся приемом последовательного (пошагового) перехода от идеальной (гипотетической) машины к реальной.

Исходной моделью гипотетической ВС будем считать систему, в которой каждый «родившийся» процесс получает свой процессор. Специально для главного процесса предоставляется отдельный центральный процессор. Этот управляющий процессор снабжен специальными линиями связи со всеми другими процессорами системы. Через эти линии он может запускать или приостанавливать процессы в этих процессорах (рисунок 2.1.4).

Рисунок 2.1.4 – Схема гипотетической ВС

Будем пошагово приближать гипотетическую ЭВМ к реальной, путем ее модификации. Шаги и результаты вносимых ими ограничений в виде новых задач отражены в таблице:

Таблица 2.1 – Переход к реальной ЭВМ

Шаг	Задачи для ОС
0 - исходная позиция	1. Очередность и приоритетный доступ к элементам глобальной среды. 2. Организация обработки экстракодов (обработка требует времени, что обуславливает необходимость системы очередей и приоритетов).
1 - ограничение числа процессоров	3. Ведение очередей процессов, ожидающих освобождения нужного процессора.
2 - изъятие ЦП для Главного процесса)	4. Теперь каждый ЦП имеет два режима работы: «нормальный» и «управляющий»; необходимо обеспечить меры предосторожности при работе нескольких процессоров в «управляющем» режиме с таблицей процессов. 5. Для обработки экстракодов от периферийных процессоров (т.к. для них не существует «управляющего» режима) нужно искать среди ЦП тот, который находится в «нормальном» режиме и готов переключиться.
3 - переход, т.е. по сути дела «возврат» к ВС только с одним ЦП, способным работать в «нормальном» и «управляющем» режимах.	Этот шаг приводит к наиболее распространенной архитектуре современных ЭВМ. При этом существенно сокращается число задач (отпадают №№ 4,5).

Остановившись на шаге 2, мы имеем самую общую постановку задачи создания ЭВМ 5 – 6 поколений, что обуславливает их ограниченное распространение и высокую стоимость. Наиболее распространенным типом ВС является система, соответствующая последнему, третьему шагу.

Дата добавления: 2014-01-11