Особенности алгоритмов управления ресурсами

 Особенности алгоритмов управления ресурсами

От эффективности алгоритмов управления пассивными ресурсами компьютера во многом зависит эффективность всей ОС в целом. Поэто- му, характеризуя ОС, часто приводят важнейшие особенности реализа- ции функций ОС по управлению процессорами, памятью, внешними уст- ройствами. Так, в зависимости от особенностей использованного алго- ритма управления процессором, операционные системы делят на мно- гозадачные и однозадачные, многопользовательские и однопользова- тельские, на многопроцессорные и однопроцессорные системы.

1.       Поддержка многозадачности

По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:

·        однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и

·        многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).

Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управля- ют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процес- сор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Для полноты рассмотрения данного класса ОС необходимо упомя- нуть, что существует вытесняющая и невытесняющая многозадачность.

Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами во многом опре- деляет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реа- лизации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов:

·        невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x);

·        вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX).

Основным различием между вытесняющим и невытесняющим вари- антами многозадачности является степень централизации механизма планирования процессов. В первом случае механизм планирования про- цессов целиком сосредоточен в операционной системе, а во втором – распределен между системой и прикладными программами. При невы- тесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление опера- ционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.

2.       Поддержка многопользовательского режима

По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

·      однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);

·      многопользовательские (UNIX, Windows NT).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользо- вательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является мно- гопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.

3.       Многопроцессорная обработка

Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки – мультипроцес- сирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алго- ритмов управления ресурсами.

Функции поддержки многопроцессорной обработки данных имеются в таких операционных системах, как: OS/2 фирмы IBM, Windows NT фирмы Microsoft, NetWare 4.1 фирмы Novell и некоторых других.

Многопроцессорные ОС в свою очередь можно классифицировать по способу организации вычислительного процесса в системе с многопро- цессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС. Асим- метричная ОС целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.

Выше были рассмотрены характеристики ОС, связанные с управле- нием только одним типом ресурсов – процессором. Важное влияние на облик операционной системы в целом, на возможности ее использова- ния в той или иной области оказывают особенности и других подсистем управления локальными ресурсами – подсистем управления памятью, файлами, устройствами ввода-вывода.

Скачано с www.znanio.ru