Часто процесс задача кратко определяется как программа в стадии
Обновлено: 05.07.2024
9. Понятие ресурса. Виды ресурсов. Управление ресурсами.
Операционная система не только предоставляет пользователям и программистам удобный интерфейс к аппаратным средствам компьютера, но и является механизмом, распределяющим ресурсы компьютера.
К числу основных ресурсов современных вычислительных систем могут быть отнесены такие ресурсы, как процессоры, основная память, таймеры, наборы данных, диски, накопители на магнитных лентах, принтеры, сетевые устройства и некоторые другие. Ресурсы распределяются между процессами.
Управление ресурсами вычислительной системы с целью наиболее эффективного их использования является назначением операционной системы. Например, мультипрограммная операционная система организует одновременное выполнение сразу нескольких процессов на одном компьютере, поочередно переключая процессор с одного процесса на другой, исключая простои процессора, вызываемые обращениями процессов к вводу-выводу. ОС также отслеживает и разрешает конфликты, возникающие при обращении нескольких процессов к одному и тому же устройству ввода-вывода или к одним и тем же данным. Критерий эффективности, в соответствии с которым ОС организует управление ресурсами компьютера, может быть различным. Например, в одних системах важен такой критерий, как пропускная способность вычислительной системы, в других — время ее реакции. Соответственно выбранному критерию эффективности операционные системы по-разному организуют вычислительный процесс.
Управление ресурсами включает решение следующих общих, не зависящих от типа ресурса задач:
планирование ресурса — то есть определение, какому процессу, когда и в каком количестве (если ресурс может выделяться частями) следует выделить данный ресурс;
удовлетворение запросов на ресурсы;
отслеживание состояния и учет использования ресурса — то есть поддержание оперативной информации о том, занят или свободен ресурс и какая доля ресурса уже распределена;
Операционная система не только предоставляет пользователям и программистам удобный интерфейс к аппаратным средствам компьютера, но и является механизмом, распределяющим ресурсы компьютера.
Управление ресурсами вычислительной системы с целью наиболее эффективного их использования является назначением операционной системы. Например, мультипрограммная операционная система организует одновременное выполнение сразу нескольких процессов на одном компьютере, поочередно переключая процессор с одного процесса на другой, исключая простои процессора, вызываемые обращениями процессов к вводу-выводу. ОС также отслеживает и разрешает конфликты, возникающие при обращении нескольких процессов к одному и тому же устройству ввода-вывода или к одним и тем же данным. Критерий эффективности, в соответствии с которым ОС организует управление ресурсами компьютера, может быть различным. Например, в одних системах важен такой критерий, как пропускная способность вычислительной системы, в других — время ее реакции. Соответственно выбранному критерию эффективности операционные системы по-разному организуют вычислительный процесс.
Управление ресурсами включает решение следующих общих, не зависящих от типа ресурса задач:
- планирование ресурса — то есть определение, какому процессу, когда и в каком количестве (если ресурс может выделяться частями) следует выделить данный ресурс;
- удовлетворение запросов на ресурсы;
- отслеживание состояния и учет использования ресурса — то есть поддержание оперативной информации о том, занят или свободен ресурс и какая доля ресурса уже распределена;
- разрешение конфликтов между процессами.
Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, особенности которых в конечном счете и определяют облик ОС в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Например, применяемый алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, может ли ОС использоваться как система разделения времени, система пакетной обработки или система реального времени.
Задача организации эффективного совместного использования ресурсов несколькими процессами является весьма сложной, и сложность эта порождается в основном случайным характером возникновения запросов на потребление ресурсов. В мультипрограммной системе образуются очереди заявок от одновременно выполняемых программ к разделяемым ресурсам компьютера: процессору, странице памяти, к принтеру, к диску. Операционная система организует обслуживание этих очередей по разным алгоритмам: в порядке поступления, на основе приоритетов, кругового обслуживания и т. д. Анализ и определение оптимальных дисциплин обслуживания заявок является предметом специальной области прикладной математики — теории массового обслуживания. Эта теория иногда используется для оценки эффективности тех или иных алгоритмов управления очередями в операционных системах. Очень часто в ОС реализуются и эмпирические алгоритмы обслуживания очередей, прошедшие проверку практикой.
Таким образом, управление ресурсами составляет важную часть функций любой операционной системы, в особенности мультипрограммной. В отличие от функций расширенной машины большинство функций управления ресурсами выполняются операционной системой автоматически и прикладному программисту недоступны.
Вопрос: При распределении воспроизводимого (неисчерпаемого) ресурса допускается многократное выполнение цепочки:
освобождение - запрос – использование
освобождение - использование – запрос
запрос - использование – освобождение
запрос - освобождение – использование
использование - запрос – освобождение
использование - освобождение – запрос
Вопрос: При распределении потребляемого (исчерпаемого) ресурса один раз выполняется цепочка:
освобождение - запрос – использование
освобождение - использование – запрос
запрос - использование – освобождение
запрос - освобождение – использование
использование - запрос – освобождение
использование - освобождение – запрос
Вопрос: В отношении последовательно используемый ресурса допустимо только строго последовательное выполнение цепочки:
освобождение - запрос – использование
освобождение - использование – запрос
запрос - использование – освобождение
запрос - освобождение – использование
использование - запрос – освобождение
использование - освобождение – запрос
Вопрос: Ресурс, допускающий его одновременное использование более чем одним процессом, называется .
параллельно используемым
Вопрос: В литературе по ОС это понятие является базовым и одновременно наименее точно определенным. Это вид абстракции, которую по-разному истолковывают и используют разные категории лиц, например, системные и прикладные программисты. Речь идет о понятии:
Вопрос: Часто процесс (задача) кратко определяется как программа в стадии:
Вопрос: Если статический объект, представляющий файл кодами и данными - это программа, то динамический объект ОС, возникающий в системе после того, как пользователь или ОС решает запустить программу - это:
Вопрос: Отношение приоритетности: процесс с приоритетом P1 может быть переведен в активное состояние при соблюдении двух условий: в состоянии готовности к рассматриваемому процессору нет процессов с приоритетом P2 > P1; процессор либо свободен, либо используется процессом с приоритетом:
Вопрос: Если два процесса используют обобщенный ресурс (например, память), и действия над ним в составе процессов не должны выполняться параллельно, то между этими процессами возникает отношение .
взаимного исключения
Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
До 500 000 руб. ежемесячно и 10 документов.
Процесс (задача) – представляет собой базовое понятие современных ОС и часто кратко определяется как программа в стадии выполнения. Программа – это статический объект, представляющий собой файл с кодами и данными, процесс является динамическим объектом, который возникает в операционной системе после того, как пользователь или ОС решает запустить программу на выполнение. Во многих современных ОС для обозначения минимальной единицы работы ОС используют термин “нить”, или “поток”, при этом изменяется суть термина “процесс”. Подробнее об этом будет рассказано в юните 2 “Управление процессами”.
Читайте также: