Лекция "Ресурсы вычислительной системы. "

Ресурсы вычислительной системы. Управление ресурсами К  ресурсам  вычислительной   системы   относят   такие   ее   средства,   которые   могут   быть выделены процессу обработки данных. Ресурсы вычислительной системы можно разбить на  первичные  – аппаратные ресурсы и вторичные – логические, программные и информационные ресурсы. К числу первичных ресурсов современных вычислительных систем относятся процессоры, основная   память,   диски   и   др.,   за   которыми   стоят   реальные   аппаратные   средства.   Они являются наиболее значимыми для вычислительного процесса. Вторичные  ресурсы  связаны с  техническими  устройствами  косвенно, так как являются логическими, виртуальными. Однако их введение – это необходимая абстракция, удобная не только для создателей ОС, но и для пользователей. Управление   ресурсами   вычислительной   системы   с   целью   наиболее   эффективного   их использования составляет важную часть функций любой ОС. Критерии эффективности, в соответствии   с   которыми   ОС   организует   управление   ресурсами,   могут   различаться. Например, в одних системах важна пропускная способность вычислительной системы, а в других – время её реакции. Зачастую ОС должны одновременно удовлетворять нескольким противоречащим   друг   другу   критериям,   что   доставляет   разработчикам   серьезные трудности.  Управление   ресурсами  включает   решение   следующих   общих,   не   зависящих   от   типа ресурса задач: 1)  планирование ресурса  – определение, какому процессу, когда и в каком количестве (если ресурс может быть разбит на части) следует выделить данный ресурс; 2) удовлетворение запросов на ресурсы; 3) отслеживание состояния и  учет использования ресурса  – поддержание оперативной информации о занятости ресурса и распределенной его доли; 4) разрешение конфликтов между процессами, использующими один ресурс. Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют алгоритмы, особенности которых в конечном счете и определяют внешний облик ОС в целом, включая характеристики   их   производительности,   область   применения   и   пользовательский интерфейс.   Разработка   и   реализация   алгоритмов   управления   ресурсами   является   очень важным этапом при проектировании системы. Организация эффективного совместного использования ресурсов несколькими процессами –   это   весьма   сложная   задача,   обусловленная   в   основном   случайным   характером возникновения   запросов   на   потребление   ресурсов.   Анализ   и   определение   оптимальных параметров обслуживания запросов является предметом специальной области прикладной математики   –   теории   массового   обслуживания.   В   рамках   этой   теории   разработано множество   методов,   позволяющих   планировать   распределение   критически   важных ресурсов с учетом всевозможных стохастических и детерминированных событий.