Особенности областей использования

 Особенности областей использования

Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:

·      системы пакетной обработки (например, OC EC);

·      системы разделения времени (UNIX, VMS);

·      системы реального времени (QNX, RT/11).

Системы пакетной обработки предназначаются для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого полу- чения результатов. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени. Для дос- тижения этой цели в системах пакетной обработки используются сле- дующая схема функционирования: в начале работы формируется пакет заданий, каждое задание содержит требование к системным ресурсам; из этого пакета заданий формируется мультипрограммная смесь, то есть множество одновременно выполняемых задач. Для одновременно- го выполнения выбираются задачи, предъявляющие отличающиеся тре- бования к ресурсам, так, чтобы обеспечивалась сбалансированная за- грузка всех устройств вычислительной машины; так, например, в муль- типрограммной смеси желательно одновременное присутствие вычис- лительных задач и задач с интенсивным вводом-выводом. Таким обра- зом, выбор нового задания из пакета заданий зависит от внутренней си- туации, складывающейся в системе, то есть выбирается «выгодное» за- дание. Следовательно, в таких ОС невозможно гарантировать выполне- ние того или иного задания в течение определенного периода времени. В системах пакетной обработки переключение процессора с выполнения одной задачи на выполнение другой происходит только в случае, если активная задача сама отказывается от процессора, например, из-за не- обходимости выполнить операцию ввода-вывода. Поэтому одна задача может надолго занять процессор, что делает невозможным выполнение интерактивных задач. Таким образом, взаимодействие пользователя с вычислительной машиной, на которой установлена система пакетной обработки, сводится к тому, что он приносит задание, отдает его диспет- черу-оператору, а в конце дня после выполнения всего пакета заданий получает результат. Очевидно, что такой порядок снижает эффектив- ность работы пользователя.

Системы разделения времени призваны исправить основной недос- таток систем пакетной обработки – изоляцию пользователя-програм- миста от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю сис- темы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой. Так как в системах разделе- ния времени каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго и время ответа

оказывается приемлемым. Если квант выбран достаточно небольшим, то у всех пользователей, одновременно работающих на одной и той же машине, складывается впечатление, что каждый из них единолично ис- пользует машину. Ясно, что системы разделения времени обладают меньшей пропускной способностью, чем системы пакетной обработки, так как на выполнение принимается каждая запущенная пользователем задача, а не та, которая «выгодна» системе, и кроме того, имеются на- кладные расходы вычислительной мощности на более частое переклю- чение процессора с задачи на задачу. Критерием эффективности систем разделения времени является не максимальная пропускная способ- ность, а удобство и эффективность работы пользователя.

Системы реального времени применяются для управления различ- ными техническими объектами, такими, например, как станок, спутник, научная экспериментальная установка или технологические процессы, такими, как гальваническая линия, доменный процесс и т.п. Во всех этих случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объек- том, в противном случае может произойти авария: спутник выйдет из зо- ны видимости, экспериментальные данные, поступающие с датчиков, будут потеряны, толщина гальванического покрытия не будет соответст- вовать норме. Таким образом, критерием эффективности для систем реального времени является их способность выдерживать заранее за- данные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия). Это время называется време- нем реакции системы, а соответствующее свойство системы – реактив- ностью. Для этих систем мультипрограммная смесь представляет собой фиксированный набор заранее разработанных программ, а выбор про- граммы на выполнение осуществляется исходя из текущего состояния объекта или в соответствии с расписанием плановых работ.

Некоторые операционные системы могут совмещать в себе свойст- ва систем разных типов, например, часть задач может выполняться в режиме пакетной обработки, а часть – в режиме реального времени или в режиме разделения времени. В таких случаях режим пакетной обра- ботки часто называют фоновым режимом.

Скачано с www.znanio.ru