Контрольная работа на тему Мультипрограммирование

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ                                                                                             3

ГЛАВА
1. Производительность и надежность системы                        4

1.1
Производительность системы                                                           4

1.2
Надежность системы                                                                          5

ГЛАВА
2. Алгоритмы                                                                             9

2.1
Алгоритмы ввода-вывода                                                                 9

2.2
Оценка мультипрограммных систем                                              14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
                                                                                    24

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ                             25

Введение:

Мультипрограммные
операционные системы часто рекламируются как решающие проблему конкуренции
между независимыми задачами, работающими на одной и той же компьютерной системе.

В
лабораториях реального времени мультипрограммные системы гораздо более ценны
своей способностью управлять отношениями между асинхронными, взаимодействующими
задачами, которые являются частью одного эксперимента.

Это
сотрудничество позволяет программировать парадигмы, которые в противном случае
потребовали бы использования более быстрого и дорогостоящего оборудования.

Очень
немногие из существующих сегодня компьютерных систем обладают двумя или более
процессорами, имеющими общий набор основных модулей хранения и каналов ввода-вывода.

Основной
задачей мультипрограммирования является параллелизм операций внутри
компьютерных систем. Многие различные типы параллелизма включены в компьютеры, используемые
сегодня.

Мультипрограммирование
определяется как технология, связанная с одновременным выполнением инструкций, которые
не ограничиваются непосредственными соседями в любом потоке команд.

Наиболее
распространенной формой параллелизма, согласующейся с этим определением, является
наложение операций ввода-вывода друг на друга и с операциями блока обработки.

Сегодня
существует большое разнообразие сред, в которых требуются компьютерные системы
для работы.

Многие
новые типы компьютерных организаций разрабатываются для того, чтобы справиться
с этими средами. Мультипрограммирование, по-видимому, служит различным целям в
каждом из них. Общей для всех этих целей, однако, является основная цель
получения максимально возможной пропускной способности. Незначительные вариации
значения прилагаются к пропускной способности в различных ситуациях.

Заключение:

Мультипрограммирование
— это термин, который относится к многопользовательским операционным системам.

Мультипрограммирование
— это рудиментарная форма параллельной обработки, при которой несколько
программ выполняются одновременно на одном процессоре. В системах, использующих
мультипрограммирование, программа, загруженная в память и готовая к выполнению,
называется заданием.

Поскольку
существует только один процессор, не может быть истинного одновременного
выполнения различных программ.

Вместо
этого операционная система выполняет часть одной программы, затем часть другой
и так далее. Пользователю кажется, что все программы выполняются одновременно.

Если
машина имеет возможность вызвать прерывание через определенный промежуток
времени, то операционная система будет выполнять каждую программу в течение
заданного промежутка времени, восстанавливать контроль, а затем выполнять
другую программу в течение заданного промежутка времени и т. д.

В
отсутствие этого механизма у операционной системы нет другого выбора, кроме как
начать выполнять программу с ожиданием, но не с уверенностью, что программа в
конечном итоге вернет управление операционной системе.

Если
машина имеет возможность защиты памяти, то ошибка в одной программе с меньшей
вероятностью будет мешать выполнению других программ.

В
системе без защиты памяти одна программа может изменять содержимое хранилища, назначенного
другим программам, или даже хранилища, назначенного операционной системе.

В
результате системные сбои не только разрушительны, они могут быть очень трудны
для отладки, так как может быть не очевидно, какая из нескольких программ
виновата.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. Производительность и надежность системы

1.1 Производительность системы

Значение
термина «производительность системы» заключается в том, что он является мерой
скорости, с которой система способна выполнять работу мультипрограммирования.

Довольно
грубые характеристики производительности вычислительной системы (например, загрузка
процессора) и надежности могут быть адекватны для сравнения двух различных
вычислительных систем, если их функциональные возможности идентичны или почти
идентичны.

Однако,
когда две вычислительные системы имеют очень разные функциональные возможности,
в общем случае очень трудно найти средства, характеризующие производительность
и надежность, которые облегчат значимые сравнения этих двух систем. Точно так
же две разные установки могут иметь очень разные мнения относительно
относительной важности различных аспектов производительности и надежности
системы.

Поэтому
неудивительно, что не существует общепринятых стандартов для измерения
производительности и надежности, и мы не собираемся их предлагать.

Производительность
и надежность — представляют ценность для пользователей, и чье производство будет
сопряжено с затратами. Было произведено и установлено достаточно различных
вычислительных систем, чтобы можно было попытаться количественно оценить связь
между производительностью системы (как бы грубо это ни было измерено) и
стоимостью — закон гроша о том, что производительность пропорциональна квадрату
стоимости, является хорошо известным примером. Такая взаимосвязь может
рассказать нам больше о ценовой политике конкретного производителя, чем о
реалиях его развития и производственных затрат. Однако это указывает на то, что
существует, по крайней мере, определенный уровень понимания потребителями
необходимости оценки своих требований к производительности и того, как
производительность, которую они получают от системы, связана или должна быть
связана с суммой, которую они заплатили за нее.