5.2.2. Многозадачные системы

В этих системах физическая память разделяется между программами. Т. е. создаются РАЗДЕЛЫ, выделяемые для программ.

Разделы могут быть фиксированными и переменными по размеру.

Фиксированные разделы (неперемещаемые программы)

Существует два варианта использования фиксированных разделов:

1. Фиксированные разделы и неперемещаемые программы;

2. Фиксированные разделы и перемещаемые программы.

В первом случае программы привязываются к одному из разделов и могут выполняться только в своих разделах.

---------- В свободные разделы не могут

| ОС | загружаться программы, при-

---------- ----- вязанные к другим разделам.

| Р1 |<--||| Очередь к Р1 Поэтому может оказаться, что,

---------- ----- например, есть большая

| Р2 | ----- очередь к разделу Р1 и нет

| |<--||| Очередь к Р2 очереди к разделу Р3.

---------- ----- Если иметь специальный про-

| | ----- цессор ввода/вывода, то

| Р3 |<--||| Очередь к Р3 можно одновременно выполнять

| | ----- программу в одном разделе и

---------- перезагружать программу в

другом разделе.

Фиксированные разделы (перемещаемые программы)

Для устранения недостатка, связанного с жестким закреплением программ за разделами, программы транслируются как перемещаемые и поэтому могут загружаться в любой подходящий раздел.

--------------------- ----------

| ЦП | | ОС |

|-------------------| ----------

||Регистр границы 1||-- | Р1 |<--

|-------------------| ->---------- |

|-------------------| | Р2 | | ----- Одна

||Регистр границы 2||-- | |<----||| очередь

|-------------------| ->---------- | ----- ко всем

--------------------- | | | разделам

ЦП выполняет задание | Р3 |<-|

раздела 2 ----------

Защита памяти осуществляется использованием двух регистров границ - верхней и нижней границ.

Переменные разделы

В системе с переменными разделами каждой задаче предоставляется столько памяти, сколько ей требуется, и задачи находятся в памяти до завершения.

----------- При завершении задачи в памяти

| ОС | Очередь задач появляется «дыра».

----------- -----------

| Т1 |<--Т5|Т6|Т7| Существует два способа устранения

| | ----------- этого недостатка:

----------- - слияние дыр;

| Т2 | - сборка мусора.

-----------

| Т3 | Сборка мусора - серьезная проблема, т. к.

| | - задачи должны быть перемещаемыми;

----------- - задачи должны приостанавливаться во время

| Т4 | перемещения.

|---------|

|своб.обл.|

|---------|

----------- ----------- -----------

| ОС | | ОС | | ОС |

----------- ----------- -----------

| Т1 | | Т1 | | Т1 |

| | | | | |

----------- ----------- -----------

|/////////| |/////////| | Т4 |

----------- Слияние |/////////| -----------

|/////////| дыр |/////////| Сборка |/////////|

|/////////| |/////////| мусора |/////////|

----------- ----------- |/////////|

| Т4 | | Т4 | |/////////|

----------- ----------- |/////////|

|/////////| |/////////| |/////////|

----------- ----------- -----------

Свопинг

Мы уже рассмотрели с вами мультипрограммирование с разделением времени. Такое же мультипрограммирование можно рассмотреть и относительно памяти машины.

В мультипрограммировании с разделением времени программа снимается с процессора по прерыванию от таймера или по запросу примитива ядра.

В мультипрограммировании с разделением памяти программа не только снимается с процессора, но и выгружается из памяти. А с диска загружается новая программа для выполнения в течение следующего кванта времени. Это и есть свопинг.

----------

| ОС | Образы задач, хранящиеся на диске.

---------- ---------- ---------- ----------

|Область | | А | | В | | С |

|свопинга| | | | | | |

| | | | | | |--------|

| | |--------| | |

| | |--------|

----------

Недостатком свопинга является наличие потерь времени на перезагрузку задач с диска.

Недостаток устраняют путем частичной перезагрузки только изменяющейся части программы. На практике такой частью является область данных программы.