Operatsion tizim resurslari. Resurs ta'rifi. Resurslarni tasniflash

Operatsion tizim resurslari. Resurs ta'rifi. Resurslarni tasniflash.

OTlarda resurs tushunchasi

Reja:

1. 
   Resurs tushunchasi
   
2. 
   Resurslarni boshqarish
   

Resurs - bu jarayonni rivojlantirish uchun zarur bo'lgan, ma'lum bir vaqt davomida jarayonga berilishi mumkin bo'lgan hisoblash tizimining vositasi.

Tasnifi:

• - mavjudlik haqiqatiga ko'ra

• a) jismoniy resurs - uni taqsimlash jarayonida protsessor fizik xususiyatlardan foydalanadi (hajmi, kirish vaqti ..)

• b) virtual resurs - bir yoki bir nechta fizik resurslar asosida qurilgan model va uning taqsimlanishida fizik resurslarning xususiyatlaridan farq qiluvchi xususiyatlardan foydalaniladi, shu asosda ushbu virtual resurs yaratiladi.

• - iloji bo'lsa kengaytirish

• a) elastik resurslar (virtualizatsiya qilinishi mumkin)

• b) qattiq resurs (yo'l qo'ymaydi)

• - faoliyat darajasi bo'yicha:

o a) faol resurslar (boshqa resurslarga nisbatan harakatlarni amalga oshirishga qodir)

o b) passiv resurslar (ular bo'yicha harakat amalga oshiriladi)

• - mavjudlik davri bo'yicha

• a) doimiy (jarayon mavjud bo'lishidan oldin va keyin mavjud)

• b) vaqtinchalik (jarayon bajarilishi paytida paydo bo'lgan; yaratilishi va yo'q qilinishi mumkin)

• - ahamiyati bo'yicha

• a) asosiy (u holda jarayon bo'lmaydi)

• b) ikkilamchi

• - tuzilishi bo'yicha

• a) oddiy (umuman; band, bepul)

• b) kompozitsion (bir xil turdagi ko'plab elementlar va u yoki bu elementlarning nechtasi kerakligi har doim ko'rsatiladi; bo'sh band, qisman erkin, qisman band)

• - tiklanishi mumkinligi bo'yicha

• a) takrorlanadigan (qayta ishlatilishi mumkin; so'rov-foydalanish-ozod qilish)

• b) iste'mol qilingan (bo'shatish-so'rov-foydalanish, undan keyin resurs yo'q qilinadi)

• - foydalanish xususiyati bo'yicha

• a) ketma-ket foydalaniladigan (harakatlar zanjirining o'z vaqtida qat'iy ketma-ket bajarilishi: har bir jarayon tomonidan "so'rov-foydalanish-ozod qilish")

• b) parallel ravishda ishlatiladigan (bir vaqtning o'zida bir nechta jarayonlarda ishlatilishi mumkin)

• - amalga oshirish shakliga ko'ra

• a) qattiq (ishlamay qolishi va ishdan chiqishiga moyil; apparat)

• b) yumshoq

Standart operatsion tizimlar (umumiy mo'ljallangan operatsion tizimlar) quyidagi vazifalarni bajarish uchun ishlatiladi:

- kompyuter texnikasini boshqarish;

- ishchi muhit va foydalanuvchi interfeysini yaratish;

- foydalanuvchi buyruqlari va dastur ko'rsatmalarini bajarish;

- kirish-chiqishni tashkil etish;

- fayllar va ma'lumotlarni saqlash va boshqarish.

Resurslarni boshqarish quyidagi umumiy, resurslardan mustaqil vazifalarni hal qilishni o'z ichiga oladi:

• resurslarni rejalashtirish - ya'ni qaysi jarayonga, qachon va qancha miqdorda (agar resurs qismlarga bo'linishi mumkin bo'lsa) berilgan resursni ajratish kerakligini aniqlash;

• resurslarga bo'lgan talablarni qondirish;

• resurslardan foydalanish holati va buxgalteriya hisobini kuzatish - ya'ni resursning bandligi yoki bo'shligi va resursning qaysi ulushi ajratilganligi to'g'risida tezkor ma'lumotni saqlash;

• jarayonlar o'rtasidagi ziddiyatlarni hal qilish.

Ushbu keng tarqalgan resurslarni boshqarish muammolarini hal qilish uchun turli xil operatsion tizimlar turli xil algoritmlardan foydalanadilar, ularning xususiyatlari oxir-oqibat operatsion tizimning umumiy ko'rinishini, shu jumladan ishlash xususiyatlarini, hajmini va hatto foydalanuvchi interfeysini aniqlaydi. Masalan, ishlatilgan protsessorni boshqarish algoritmi asosan OSni vaqtni taqsimlash, ommaviy yoki real vaqtda tizim sifatida ishlatilishini aniqlaydi.

Resurslarni bir nechta jarayonlar o'rtasida samarali taqsimlashni tashkil etish vazifasi juda murakkab va bu murakkablik asosan resurslarni iste'mol qilish bo'yicha so'rovlar paydo bo'lishining tasodifiy xususiyati bilan yuzaga keladi. Multiprogramma tizimida xizmatlarni talab qilish navbatlari bir vaqtda bajariladigan dasturlardan umumiy kompyuter resurslariga: protsessor, xotira sahifasi, printer, diskka qadar shakllanadi. Operatsion tizim ushbu navbatlarga xizmat ko'rsatishni turli algoritmlarga muvofiq tashkil etadi: kelish tartibida, ustuvorliklar asosida, davra-robin xizmati va boshqalar. Da'volar bo'yicha optimal xizmat ko'rsatish intizomlarini tahlil qilish va aniqlash amaliy matematikaning maxsus yo'nalishi - navbat kutish nazariyasining predmeti hisoblanadi. Ushbu nazariya ba'zan operatsion tizimlarda navbatni boshqarish algoritmlarining samaradorligini baholash uchun ishlatiladi. Ko'pincha, operatsion tizim amaliyot bilan sinovdan o'tgan empirik navbat algoritmlarini ham amalga oshiradi.

Shunday qilib, resurslarni boshqarish har qanday operatsion tizim funktsiyalarining muhim qismidir, ayniqsa ko'p dasturlashtirilgan. Kengaytirilgan mashinaning funktsiyalaridan farqli o'laroq, resurslarni boshqarish funktsiyalarining aksariyati operatsion tizim tomonidan avtomatik ravishda amalga oshiriladi va dastur dasturchisi uchun mavjud emas.

Operatsion tizim resurslarining asosiy turlari.

Resurs tushunchasi. OSni ko'rib chiqishda asosiylardan biri. Resurs atamasi odatda qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan, nisbatan barqaror va tez-tez etishmayotgan ob'ektlarni nazarda tutish uchun ishlatiladi, ular so'ralgan, foydalanilgan va faol bo'lgan paytda jarayonlar tomonidan chiqarilgan. Bir nechta jarayonlar bir vaqtning o'zida (bir vaqtning o'zida) yoki parallel ravishda (bir muncha vaqt davomida jarayonlar resursni navbatma-navbat ishlatib turishi mumkin) va taqsimlanmagan holda foydalanishi mumkin bo'lgan resurslarni birgalikda bo'lish mumkin. Resurslarning asosiy turlari.

1. CPU vaqti

2. Xotira. RAMni bir vaqtning o'zida ajratish mumkin, bu holda bir vaqtning o'zida bir nechta jarayonlar xotirada to'liq yoki joriy bo'laklar joylashgan bo'lishi mumkin; va navbatma-navbat - har xil vaqtda, uni har xil hisoblash jarayonlari uchun ta'minlash mumkin. Vaqtning istalgan lahzasida protsessor hisoblashlarni amalga oshirayotganda yana cheklangan miqdordagi xotira katakchalarini nazarda tutadi. Shu nuqtai nazardan, imkon qadar ko'proq parallel jarayonlar uchun xotirani bo'lishish foydalidir. Boshqa tomondan, qoida tariqasida, ma'lum bir joriy jarayon uchun RAM qancha ko'p bo'lishi mumkin bo'lsa, uning bajarilishi uchun sharoitlar shunchalik yaxshi bo'ladi.

3. Dasturiy ta'minot modullari. Tizimning dasturiy ta'minoti. Ishlayotgan jarayonlar o'rtasida taqsimlanishi mumkin. Dasturiy ta'minot modullari bir martalik bajarilishi mumkin (ular bir marotaba to'g'ri bajariladi va bo'linmaydigan resurslardir, bundan tashqari ularni umuman tizim manbai deb hisoblash mumkin emas. Bunday modullar, qoida tariqasida, tizim ishga tushirilganda qo'llaniladi.) Va bir necha bor bajarilgan. Qayta bajariladigan dasturiy ta'minot modullari imtiyozsiz, imtiyozli va qayta taqdim etilishi mumkin.

Axborot resurslari RAMdagi o'zgaruvchilar shaklida ham, fayllar shaklida ham bo'lishi mumkin. Agar jarayonlar faqat o'qish uchun mo'ljallangan axborot resurslaridan foydalanishi mumkin bo'lsa, unda bunday axborot resurslaridan birgalikda foydalanish mumkin. Agar jarayonlar axborot resurslarini o'zgartirishi mumkin bo'lsa, unda qandaydir tarzda bunday ma'lumotlar bilan ishlashni tashkil qilish kerak.

Resurslarni boshqarish vazifalari.

Resurslarni boshqarish quyidagi umumiy, resurslardan mustaqil vazifalarni hal qilishni o'z ichiga oladi:

resurslarni rejalashtirish- ya'ni qaysi jarayonga, qachon va qancha miqdorda (agar resurs qismlarga bo'linishi mumkin bo'lsa) berilgan resursni ajratish kerakligini aniqlash; resurslarga bo'lgan talablarni qondirish; resurslardan foydalanish holatini va buxgalteriya hisobini yuritish - ya'ni resursning bandligi yoki bo'shligi va resursning qaysi ulushi ajratilganligi to'g'risida tezkor ma'lumotni saqlash; jarayonlar o'rtasidagi ziddiyatlarni hal qilish. Ushbu keng tarqalgan resurslarni boshqarish muammolarini hal qilish uchun turli xil operatsion tizimlar turli algoritmlardan foydalanadilar. Resurslarni bir nechta jarayonlar o'rtasida samarali taqsimlashni tashkil etish vazifasi juda murakkab va bu murakkablik asosan resurslarni iste'mol qilish bo'yicha so'rovlar paydo bo'lishining tasodifiy xususiyati bilan yuzaga keladi. resurslarni boshqarish har qanday operatsion tizim funktsiyalarining muhim qismidir Puff tizimlari yaxshi qo'llanilgan. Pastki qavatdagi operatsiyalardan foydalanishda siz ularning qanday amalga oshirilishini bilishingizga hojat yo'q, shunchaki ular nima qilishlarini tushunishingiz kerak. Puff tizimlari yaxshi sinovdan o'tgan. Nosozliklarni tuzatish pastki qatlamdan boshlanadi va qatlamlarda amalga oshiriladi. Xatolik yuz berganda, uning sinovdan o'tgan qatlamda ekanligiga amin bo'lishimiz mumkin. Puff tizimlari osongina o'zgartirilishi mumkin. Agar kerak bo'lsa, qolgan qismga tegmasdan faqat bitta qatlamni almashtirishingiz mumkin. Ammo qatlamli tizimlarni loyihalashda hiyla-nayrang mavjud: qatlamlarning tartibini va qaysi qatlamga tegishli narsalarini to'g'ri aniqlash qiyin. Puff tizimlari monolitik tizimlarga qaraganda samarasiz. Masalan, kiritish-chiqarish operatsiyalarini bajarish uchun foydalanuvchi dasturi barcha qatlamlarni yuqoridan pastgacha ketma-ket bosib o'tishi kerak bo'ladi. Operatsion tizimlarda ishlatiladigan resurslarni taqsimlash (jo'natish) fanlari. Tegishli xizmat intizomini tanlashda yuzaga keladigan muammolardan biri bu xizmat kafolati. Jarayonning kafolatlangan tugatilishidan tashqari tizim uchun yanada qat'iy talab - bu belgilangan muddat yoki belgilangan vaqt oralig'ida kafolatlangan tugatish. Xizmatni, masalan, quyidagi uchta usulda kafolatlash mumkin: • Protsessor vaqtining minimal ulushini ma'lum bir jarayonlar sinfiga, agar ulardan kamida bittasi ishlashga tayyor bo'lsa, ajratib oling • Agar ishlashga tayyor bo'lsa, protsessor vaqtining minimal ulushini ma'lum bir jarayonga ajrating. • Hisob-kitoblarni o'z vaqtida bajarishi uchun protsessorga protsessorga etarli vaqt ajrating. Rejalashtirish algoritmlarini taqqoslash uchun odatda quyidagi mezonlardan foydalaniladi: • markaziy protsessorning yuki, • markaziy protsessorning o'tkazuvchanligi, • jarayonning aylanish vaqti; • kutish vaqti; • javob vaqti Tizimning ishlash ko'rsatkichlarining pasayishiga olib keladigan asosiy sabablar: • protsessorni almashtirish uchun qo'shimcha xarajatlar. • hozirgi vazifa muhim bo'limni bajarayotgan paytda boshqa vazifaga o'tish va boshqa vazifalar o'zlarining muhim bo'limiga kirishni kutishmoqda.Tizim ish faoliyatini yaxshilash usullari: • qo'shma rejalashtirish - bitta dasturning barcha satrlari bir vaqtning o'zida protsessorlar tomonidan ijroga qo'yiladi va bir vaqtning o'zida bajarilishdan olib tashlanadi; • muhim bo'limdagi vazifalar to'xtatilmaydigan va muhim bo'limga kirishni faol kutayotgan vazifalar kiritilgunga qadar bajarilmaydigan rejalashtirish. bo'lim dasturning ko'rsatmalariga asoslanib rejalashtirish rejalashtirilmaydi (uni bajarish paytida).