Основні функції ос

З обліком вищесказаного основними функціями ОС є:

1. Прийом сигналів від засобів уведення.

2. Запам'ятовування факту одержання сигналу.

3. Розшифровка ознак установленого або закладеного в машинній структурі пріоритету для кожного зі списків засобів уведення.

4. Порівняння різних пріоритетів і вибір найвищих.

5. Визначення ресурсів пам'яті й пристроїв уведення-виводу необхідних ЭВМ для виконання кожної програми, що вимагає забезпечення ресурсами.

6. Перевірка наявності необхідних ресурсів; у випадку їхньої відсутності - пошук інших ресурсів, постановка в чергу, оповіщення оператора.

7. Запобігання переривань на період виконання програм, що входять у кожний цикл і мають більше високий пріоритет.

8. Забезпечення прийому сигналу від засобів вводу-виводу.

9. Запам'ятовування стану ОС.

10. Вибір чергової програми для виконання.

ОС може бути значно спрощена введенням в ЕОМ керування процесом переривання по пріоритету. Це дозволяє заздалегідь додати різним сигналам засобів уведення певних пріоритетів. Коли переривання по пріоритету не блоковані й сигнали від засобів уведення можуть автоматично викликати переривання послідовності виконання програм і ЕОМ починає виконувати іншу програму, що відповідає більше високому пріоритету.

Контрольні запитання

1. Які існують проблеми розробки математичного та програмного забезпечення спеціалізованих комп’ютерних систем.

2. Які способи обміну даними із зовнішніми абонентами найчастіше використовують у СКС.

3. Які типи паралельних архітектур використовують при створенні СКС.

4. Які особливості функціонування операційної системи СКС, що працює в реальному масштабі часу.

Рекомендована література

1. В.В. Липаев, К.К. Колин, Л.А. Серебровский. Математическое обеспечение управляющих ЦВМ. «Сов. радио», М., 1972.

2. Т.Г. Чи, Г.Э. Адамс, У.М. Гейнз. Управление процессами с помощью ЭВМ. Моделирование и оптимизация. «Сов. радио». М.,1972.

3. Программирование на параллельных вычислительных системах. «Мир», М.,1991.

2. Лекція 2.

СКС як системи масового обслуговування

План лекції

1. Основні елементи теорії марківських процесів.

2. Випадкові процеси з дискретним і безперервним часом. Марківський ланцюг.

1. Основні елементи теорії марковських процесів.

Організація спеціалізованих комп’ютерних систем ( СКС) показуює, що крім саме ефективності функціональних алгоритмів, істотне значення мають основні архітектурні рішення, ефективність системи диспетчеризації , рішення основних функціональних завдань, прийом і обробка повідомлень зовнішніх абонентів і ефективність ОС у цілому.

Якщо інтервали часу між повідомленнями, що надходять і видаються як усередині, так і поза СКС, а також час обробки кожного повідомлення постійні, а фази цих процесів погоджені, швидкодія процесора й інших компонентів у СКС може бути повністю використана без зниження ефективності за рахунок затримок і втрат інформації.

Однак, у більшості випадків перераховані інтервали часу є випадковими величинами, що приведе до неминучих втрат і затримок інформації. А це, у свою чергу, приводить до збільшення фактичного часу виконання функціональних завдань СКС.

Це дозволяє розглядати СКС і їх окремі структурні елементи як системи масового обслуговування з одним або декількома вхідними потоками заявок з одним або декількома обслуговуючими приладами.

Однак перш, ніж перейти до моделей СКС як до систем масового обслуговування, розглянемо коротенько основні елементи теорії Марковських випадкових процесів.

Нехай є деяка фізична система S, стан якої міняється із часом. Якщо стан системи S міняється в часі випадково, заздалегідь непередбачуваним чином, ми говоримо, що в системі S протікає випадковий процес. Функціонування ЕОМ - типовий приклад такого процесу.

Випадковий процес, що протікає, у системі S називається Марковським процесом або процесом без наслідку, якщо він має наступну властивість:

Для кожного моменту часу t₀ імовірність будь-якого стану системи в наступному (при t> t₀) залежить тільки від її стану в теперішньому (при t = t₀) і не залежить від того, коли і яким чином система прийшла в цей стан (тобто від того, як розвивався процес у минулому).

Випадковий процес називається процесом з дискретним станом, якщо можливі стани системи:

S₁, S₂, S₃,...

Можна переглянути (перенумерувати) одне за іншим, і якщо процес полягає в тому , що час від часу системи S стрибком(миттєво) перескакують із одного стану в інше.

Крім процесів з дискретними станами існують випадкові процеси з безперервними станами, для цих процесів характерний поступовим , плавний перехід зі стану в стан процесу з дискретними станами.

При аналізі таких процесів зручно користуватися геометричною схемою - графом стану.

Граф станів геометрично зображує можливі стани системи і її можливі переходи зі стану в стани.

Ми будемо зображувати кожний стан прямокутником , а можливі переходи зі стану в стан - стрілками, що з'єднують ці прямокутники.

Наприклад:

Конкретний приклад:

Система S – обчислювальний пристрій. Він може перебувати в одному з наступних станів:

S₁ - справний;

S₂ – несправний, очікує ремонту;

S₃ – оглядається;

S₄ – ремонтується;

S₅ – неремонтнопридатний, викидається.