Реферат на тему Мультипрограммирование

Содержание:

Введение. 3

1. Теоретические основы
мультипрограммирования. 5

1.1. Общие сведения об операционных
системах. 5

1.2. Мультипрограммирование в
современных операционных системах. 9

2. Практические основы использования
мультипрограммирования. 12

2.1. Мультипрограммирование в системах
пакетной обработки. 12

2.2. Мультипрограммирование
в системах разделения времени. 15

2.3. Мультипрограммирование в системах
реального времени. 16

Заключение. 18

Библиографический список. 20

Введение:

Мультипрограммирование
является распространенным подходом к управлению ресурсами. Основные компоненты
однопользовательской операционной системы включают в себя командный процессор,
систему управления вводом или выводом, файловую систему и переходную область.
Многопрограммная операционная система строится на этой основе, подразделяя
переходную область на несколько независимых программ и добавляя подпрограммы управления
ресурсами к основным функциям операционной системы.

Чтобы
преодолеть проблему недостаточного использования процессора и основной памяти,
было введено мультипрограммирование. Мультипрограммирование – это чередование
выполнения нескольких заданий одним и тем же компьютером.

В
многопрограммной системе, когда одна программа ожидает передачи ввода или
вывода; есть другая программа, готовая использовать процессор. Таким образом,
для нескольких заданий можно совместно использовать время процессора. Но важно
отметить, что мультипрограммирование не определяется как выполнение заданий в
один и тот же момент времени. Скорее, это означает, что ЦПУ доступно несколько
заданий (помещенных в основную память), и часть одного выполняется затем
сегментом другого и так далее.

Мультипрограммирование
используется в пакетных операционных системах и описывает функцию, в которой
несколько заданий могут храниться в памяти на разных этапах выполнения, а
операционная система может приостанавливать процесс, ожидающий завершения
операции ввода-вывода и запуска другой процесс на некоторое время.

Цель работы –
изучить понятие мультипрограммирование и области его использования.

Задачи
работы:

1.
Рассмотреть общие сведения об операционных системах .

2. Изучить мультипрограммирование
в современных операционных системах.

3. Изучить мультипрограммирование
в системах пакетной обработки .

4. Проанализировать
мультипрограммирование в системах разделения времени.

5. Проанализировать
мультипрограммирование в системах реального времени.

Структура
работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического
списка.

Заключение:

Мультипрограммирование,
или многозадачность (multitasking), — это способ организации вычислительного процесса,
при котором на одном процессоре попеременно выполняются сразу несколько
программ.

Идея
мультипрограммирования заключается в следующем: пока одна программа выполняет
операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при
однопрограммном режиме, а выполняет другую программу. Когда операция
ввода-вывода заканчивается, процессор возвращается к выполнению первой
программы. Эта идея напоминает поведение преподавателя и студентов на экзамене.
Пока один студент (программа) обдумывает ответ на поставленный вопрос (операция
ввода-вывода), преподаватель (процессор) выслушивает ответ другого студента
(вычисления). Точно также мультипрограммирование требует наличия в памяти
нескольких программ одновременно. При этом каждая программа загружается в свой
участок оперативной памяти, называемый разделом, и не должна влиять на
выполнение другой программы.

Логическим
расширением систем мультипрограммирования стали timesharing системы или системы
разделения времени. В них процессор переключается между задачами не только на
время операций ввода-вывода, но и просто по прошествии определенного интервала
времени. Эти переключения происходят столь часто, что пользователи могут
взаимодействовать со своими программами во время их выполнения, то есть
интерактивно. В результате появляется возможность одновременной работы многих
пользователей на одной компьютерной системе.

Мультипрограммирование
применяется для повышения эффективности вычислительной системы, которая может
пониматься как:

¾ общая пропускная способность вычислительной системы;

¾ удобство работы пользователей, к примеру, возможность
интерактивной работы для нескольких пользователей или возможность одновременной
работы одного пользователя с несколькими приложениями на одной машине;

¾ реактивность системы — то есть способность системы
выдерживать заранее заданные (возможно очень короткие) интервалы времени между
запуском программы и получением результата.

Учитывая
зависимость от выбранного критерия эффективности ОС делятся на системы пакетной
обработки, системы разделения времени и системы реального времени.

Мультипроцессорная
обработка — это способ организации вычислительного процесса в системах с
несколькими процессорами, при котором несколько задач (процессов, потоков)
могут одновременно выполняться на разных процессорах системы.

Основной
задачей мультипрограммной операционной системы является распределение ресурсов
между процессами и потоками — двумя базовыми единицами работы ОС.

Основное
предназначение систем пакетной обработки – решать задачи вычислительного
характера, не требующие быстрого получения результатов. Главной целью и
критерием эффективности систем пакетной обработки является пропускная
способность, то есть решение числа задач в единицу времени.

Фрагмент текста работы:

Мультипрограммирование
является распространенным подходом к управлению ресурсами. Основные компоненты
однопользовательской операционной системы включают в себя командный процессор,
систему управления вводом или выводом, файловую систему и переходную область.
Многопрограммная операционная система строится на этой основе, подразделяя
переходную область на несколько независимых программ и добавляя подпрограммы управления
ресурсами к основным функциям операционной системы.

Чтобы
преодолеть проблему недостаточного использования процессора и основной памяти,
было введено мультипрограммирование. Мультипрограммирование – это чередование
выполнения нескольких заданий одним и тем же компьютером.

В
многопрограммной системе, когда одна программа ожидает передачи ввода или
вывода; есть другая программа, готовая использовать процессор. Таким образом,
для нескольких заданий можно совместно использовать время процессора. Но важно
отметить, что мультипрограммирование не определяется как выполнение заданий в
один и тот же момент времени. Скорее, это означает, что ЦПУ доступно несколько
заданий (помещенных в основную память), и часть одного выполняется затем
сегментом другого и так далее.

Мультипрограммирование
используется в пакетных операционных системах и описывает функцию, в которой
несколько заданий могут храниться в памяти на разных этапах выполнения, а
операционная система может приостанавливать процесс, ожидающий завершения
операции ввода-вывода и запуска другой процесс на некоторое время.

Цель работы –
изучить понятие мультипрограммирование и области его использования.

Задачи
работы:

1.
Рассмотреть общие сведения об операционных системах .

2. Изучить мультипрограммирование
в современных операционных системах.

3. Изучить мультипрограммирование
в системах пакетной обработки .

4. Проанализировать
мультипрограммирование в системах разделения времени.

5. Проанализировать
мультипрограммирование в системах реального времени.

Структура
работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического
списка.