Общие сведения. Лекция № 4. Мультипрограммирование

Текст лекции

Ключевые вопросы

Лекция № 4. Мультипрограммирование. Часть 1

Пользовательский интерфейс

Помимо удобного интерфейса для прикладного программиста, операционная система должна быть удобной и для людей, работающих с ней. Это могут быть конечные пользователи, администраторы, программисты.

В ранних операционных системах пакетного режима все функции пользовательского интерфейса сводились к командной строке, которая к тому же часто вводилась с перфокарты.

Современные операционные системы поддерживают развитые функции пользовательского интерфейса. Они предназначены для интерактивной работы за терминалами двух типов:

- алфавитно-цифровыми и

- графическими.

При работе за алфавитно-цифровым терминалом пользователь имеет в своем распоряжении систему команд, которая отражает функциональные возможности конкретной операционной системы. Обычно командный язык операционной системы позволяет:

- запускать и останавливать приложения,

- выполнять различные операции с файлами и каталогами,

- получать информацию о состоянии операционной системы (активные процессы, объем свободной оперативной и дисковой памяти, загрузка процессора и т. д.),

- администрировать систему.

Команды могут вводиться не только с терминала в интерактивном режиме, но и из командного (пакетного) файла.

При использовании графического интерфейса ввод команд упрощается – для выполнения многих команд достаточно выполнить некоторые действия мышью (хотя следует отметить, что для некоторых пользователей проще ввести командную строку, чем «кликать» мышью).

· Цель и задачи курса.

· Информация и данные.

· Основные понятия и определения: дисковые операционные системы (ДОС); ОС общего назначения.

· Организация рационального использования ресурсов.

· Мультипрограммирование или многозадачность.

· Системы пакетной обработки.

· Мультипрограммирование в системах разделения времени.

· Мультипрограммирование в системах реального времени.

· Мультипроцессорная обработка.

Как уже говорилось выше, важнейшей функцией операционной системы является организация рационального использования ресурсов. Располагающая одними и теми же аппаратными ресурсами, но управляемая различными операционными системами, вычислительная система может работать с совершенно различной эффективностью.

Знание внутренних механизмов операционной системы позволяет косвенно судить о ее удобстве, эффективности и характеристиках.

Проблемы управления ресурсами необходимо решать и в однопрограммных операционных системах (распределение памяти между системой, резидентами и приложением, распределение прерываний и т. д.), однако, в полный рост эти проблемы встают в мультипрограммных операционных системах. Здесь за ресурсы конкурируют сама система и несколько приложений. Поэтому большая часть задач управления ресурсами относится именно к мультипрограммным системам.

Мультипрограммирование или многозадачность (multitasking) – это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре поочередно выполняется несколько программ. Эти одновременно выполняемые программы совместно используют процессор и все остальные ресурсы компьютера – оперативную и внешнюю память, устройства ввода-вывода, данные и т. д. Считается, что мультипрограммирование повышает эффективность использования вычислительной системы, однако само понятие эффективности часто понимается по-разному.

Типичными критериями эффективности таких систем являются [4]:

- пропускная способность – количество задач, выполняемых вычислительной системой в единицу времени,

- удобство работы пользователей, заключающееся в возможности пользователя одновременно работать на одной машине с несколькими приложениями,

- реактивность системы – способность системы выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата.

В зависимости от выбранного критерия эффективности операционные системы делятся на

- системы пакетной обработки,

- системы разделения времени и

- системы реального времени.

Системы каждого типа имеют специфические механизмы и специфические области применения. Бывают комбинированные системы, в которых, например, часть задач выполняется в пакетном режиме, а часть в режиме разделения времени.

Дата добавления: 2014-11-25