Ko’p ag’i’sli’ni’n’ kemshilikleri

|
Ko’p ag’i’sli’ni’n’ kemshilikleri
|
bet | 26/52 | Sana | 11.06.2024 | Hajmi | 1,72 Mb. | | #262466 |
Bog'liq tema mobilKo’p ag’i’sli’ni’n’ kemshilikleri
Sinxronizatsiya: aǵıslar birdey mánzil maydanından paydalanǵanli’g’i’ sebepli, programmist báseki hám basqa anıq emes háreketlerden qashıw ushın ıqtıyat bolıw kerek. Maǵlıwmattı tuwrı basqarıw ushın, maǵlıwmatlardı tuwrı tártipte qayta islew ushın aǵıslardı tez-tez waqıtında jaylastırıw kerek. Aǵıslar, sonıń menen birge, modifikatsiya processinde ulıwma maǵlıwmatlardı bir waqıttıń ózinde ózgertiw yamasa oqıwdın’ aldın alıw ushın óz-ara arnawlı operatsiyalardı (kóbinese semaforlar menen ámelge asıradı) talap etiwi múmkin. Bunday primitivlardan ıqtıyatlıq menen paydalanıw qátelerge alıp keliwi múmkin.
Aǵıs processti buzadı: aǵıs tárepinen ámelge asırılǵan nızamǵa qarsı operatsiya pútkil processtiń úzilisine alıp keledi; sol sebepli bir nadurıs aǵıs qosımshadaǵı barlıq basqa aǵıslardıń islewin buzıwı múmkin.
Aǵıslardı tamamlaw: Zárúrli mashqala -aǵıslardı toqtatıw mashqalası: mısalı, eger ata-ana aǵımı toqtap qalsa, ol halda bala aǵımı toqtatılıwı kerekpe? Eger bir neshe aǵımdı jaratqan standart process toqtati’lsa, onıń barlıq aǵısları toqtatılıwı kerekpe? Hár qıylı operatsion sistemalardaǵı bul sorawlarǵa juwaplar anıq emes.
Aǵıs toparları: Quramalı wazıypalarda, mısalı, modellestiriw wazıypaları, kóp sanlı aǵıslar menen, topar aǵısları kontseptsiyası járdeminde olardı dúziwge múta’jlik bar - óz ati’na iye bolǵan aǵıslar kompleksi, olardıń ústinde topar operatsiyaları anıqlanadı. Eń tabıslı, biziń kózqarastan, aǵıs toparları Java-da (ThreadGroup klasınan paydalanıp) ámelge asıri’ladı. Sonı da atap ótiw kerek, .NET-da aǵıs háwizlerin (ThreadPool) nátiyjeli ámelge asırıw.
Kóp aǵımli’ni’n’ modelleri.
Operatsion sistemada kóp ag’i’mli’ni’ ámelge asırıw, basqa kóplegen múmkinshilikler sıyaqlı, bir neshe ajıralmaytuǵınlıqqa iye. Olardıń eń joqarı dárejesi paydalanıwshı dárejesi bolıp tabıladı. Paydalanıwshı hám onıń programmaları kózqarasınan aǵıslardı basqarıw paydalanıwshı dárejesindegi aǵıs kitapxanası (user threads) arqalı ámelge asıri’ladı. Házirshe biz tek ǵana paydalanıwshı dárejesindegi aǵıslardıń bir neshe modelleri bar ekenligin aytami’z:
POSIX Pthreads - POSIX standartında anıqlanǵan hám POSIX qosımshalarında isletiletuǵın aǵıslar;
Mac C-threads-MacOS sistemasındaǵı arnawlı aǵıslar;
Solaris threads-Solaris OS ushın arnawlı aǵıslar.
Kóp aǵımlining túrli modelleri ámeldegi-paydalanıwshı aǵısların yadro aǵıslarına kórsetiw usılları. Teoriyalıq tárepten, kóp aǵımlining tómendegi modelleri bar:
Kóp/bir model (many-to-one) -birdey yadro aǵımına bir neshe arnawlı aǵıslardı kórsetiw. Bir neshe sistema aǵısların qollap-quwatlamaytug’i’n operatsion sistemalarda (mısalı, yadtı tejew maqsetinde) isletiledi. Bul model 11.2-su’wrette kórsetilgen.
11.2-su’wret. "Kóp/bir" kóp aǵımlı modeliniń sxeması.
Bir/bir model (One -to-one) - hár bir paydalanıwshı aǵımınıń málim bir yadro aǵımına óz-ara sáykes keletuǵın kartası bolıp tabıladı. Bul modeldi isletetuǵın OS g’a mısalı Windows 95/98/NT/2000/XP/2003/2008/7; OS/2. Bul model 11.3-su’wretde kórsetilgen.
11.3-su’wret. "Bir/bir" kóp aǵımlı modeliniń sxeması.
Kóp/kóp model (many -to-many) - bir neshe sistema aǵıslarına bir neshe arnawlı aǵıslardı kórsetiwge múmkinshilik jaratıwshı model. Bul model OS g’a kóp sanlı sistema aǵısların jaratıwg’a múmkinshilik beredi. Sol sıyaqlı modeldi isletetuǵın OS nıń xarakterli úlgisi Solaris OS hám Windows NT/2000/XP/2003/ 2008/7 ThreadFiber kompleksi menen. Bul model 11.4-su’wrette kórsetilgen.
11.4-su’wret. "Ko’p/ko’p" kóp aǵımlı modeliniń sxeması.
7-lekciya. Operacion sistemalarda buyrıqlı terminallar.
Joba :
1. Process túsinigi
2. Process xolati
3. Process konteksti hám Process Control Block (process diskriptori)
1. Process túsinigi
OT túsiniginde kóbinese “programma” hám “tapsırma” sózleri kóp isletiledi. Esaplaw sistemasında bir yamasa bir neshe programma isletiledi, OT tapsırmanı joybarlawtiradi, programma tiykarında maǵlıwmatlar qayta islenedi.
“Programma ” hám “tapsırma” terminalları statikalıq, aktiv bolmaǵan (neaktivniy) ob'ektlerdi xarakteristikalaw ushın isletiledi. Programma bolsa, atqarılıw processinde dinamikalıq, aktiv ob'ektke aylanadı. Onıń islewi boyınsha kompyuter túrli komandalarǵa qayta isley aladı hám ózgeriwshiler bahaların ózgertiredi. Programma orınlanıwı ushın, OT málim san operativ yad ajıratıwı, oǵan kirgiziw shıǵarıw qurılmalardı hám fayllardı bólewi, yaǵnıy pútkil esaplaw sisteması resursları esabinen málim bólegin rezervlab qoyıwı kerek. Olardıń sanı hám konfiguratsiyasi waqıt ótiwi menen ózgeriwi múmkin. Bunday kompyuter sistemaları ishindegi aktiv ob'ektlerdi xarakteristikalaw ushın “programma” hám “tapsırma” terminleri ornına jańa “process” terminin isletemiz.
Process túsinigi, OT basqarıwı astındaǵı atqarılatuǵın komandalar kompleksi, olar menen baylanıslı resurslar jáne onıń orınlanıwı ámeldegi momenti menen xarakterlenedi. Qálegen waqıtta process tolıq túrde óziniń konteksti, yaǵnıy registrli, sistemalı hám paydalanıwshı bólimlerinen shólkemlesken konteksti menen suwretlenedi. OTlarda process anıq maǵlıwmatlar strukturası -PCB menen suwretlenedi. PCB -registrli hám sistemalı kontekstlerdi sáwlelendiredi. Processler besew tiykarǵı xolatlarda bolıwı múmkin: payda bolıwı, tayınlıq, atqarılıw, kútiw, atqarılıwdı tamamlaw.
2. Process xolati
Process OT basqarıwı esaplanadi. Esaplaw sistemalarında atqarılatuǵın hámme processler kompleksi retinde tashkil qılınǵan edir.
Bir protsessorli kompyuter sistemasında waqtıniń xar bir momentinde tek bir process orınlawǵa bolatuǵın. Multidasturli esaplaw sistemalarında bir neshe processni psevdoparallel qayta islew protsessorni bir processdan ekinshisine ótkeriw járdeminde ámelge asıriladı. Bir process atqarılǵanǵa shekem, qalǵanları óz gezegin kutadi.
Kórinip turıptı, olda xar bir process minimum eki xolatda bolıwı múmkin: process atqarılıp atır hám process atqarılmayapti.
Atqarılıp atırǵan xolatdagi process, málim waqıttan keyin OT tárepinen tamamlanishi, yamasa toqtatılıwı hám taǵı atqarılmay atırǵan xolatga ótkeriliwi múmkin. Process toqtatılıwı eki sebep menen júz beriwi múmkin: onı jumısın dawam ettiriwi ushın qandayda bir bir xodisa talap etilse mısalı, kirisiw -shıǵıw operatsiyasın tamamlaw) yamasa OT tárepinen jumıs process ushın ajıratılǵan waqıt tawsılǵanda júz beredi. Sonnan keyin OT belgilengen algoritm boyınsha atqarılmay atırǵan xolatidagi processlerden birin tańlaydı jáne bul processni atqarılıp atırǵan xolatga ótkeredi. Sistemada payda bolıp atırǵan jańa process, basqa process atqarılmay atırǵan xolatga ótkeriledi.
Bul júdá qolay model bolıp tabıladı. Ol atqarılıwǵa saylanǵan process ol toqtatilishiga sebep bolǵan xodisani kútiwi hám ámelde orınlawǵa tayın bolmawi múmkin. Bunday xolatdan hutilish ushın process atqarılmay atırǵan xolatni jańa ekinshi xolatga bólemiz: tayınlıq hám kútiw xolatlari. (14- súwret).
14-súwret. Process xolati diagramması
Sistemada payda bolıp atırǵan xar qanday jańa process tayarlıqlıq xolatiga túsedi. Operatsion sistema joybarlawdıń qandayda bir bir algoritmınan paydalanıp, tayın processlerden birin tańlap, onı atqarılıw xolatiga ótkeredi.
Atqarılıw xolatida process programmalıq kodtı tikkeley orınlanıwı júz beredi. Processtiń bul xolatidan ush jaǵdaydan birinde shıǵıw múmkin:
- OT bul processtiń iskerligin toqtatadı ;
- o'z iskerligin málim xodisa júz bermaguncha dawam ettira almaydı hám OT onı “kútiw” xolatiga ótkeredi;
- xisoblash sistemasında úzilis júz beriwi menen (mısalı, atqarılıwǵa ajıratılǵan waqıt tawısıwı menen taymerdan úzilis) onı tayınlıq xolatiga ótkeriledi.
Process kútiwden tayarlıq xolatiga, kutilayotgan xodisa júz beriwi menen ótedi hám ol taǵı atqarılıw ushın tańlanıwı múmkin. Keyinirek joybarlaw algoritmı haqqında sóz barsa, biziń modelde taǵı bir operatsiya qóyıladı : bul process prioritetini ózgeriwi bolıp tabıladı.
Processni jaratıw hám tamamlaw operatsiyaları bir retlik operatsiyalar bolıp tabıladı, sebebi artıq qollanilmaydi birpara sistemalı processler, esaplaw sisteması jumısı waqtında xesh hachon tamamlanmaydi.
Process xolatini ózgeriwi menen baylanıslı bolǵan, ho ol jumısqa túsiriw yamasa blokirovka bolsın, qaǵıyda boyınsha kóp retlik esaplanadi.
3. Process konteksti hám Process Control Block (process diskriptori)
OT, process ústindegi ámellerdi atqarawı ushın, xar bir process OTda málim maǵlıwmatlar strukturası retinde suwretleniwi kerek bul struktura (struktura ) sol processga tán maǵlıwmatlardı óz ishine aladı. Bul maǵlıwmatlar tómendegiler:
Process xolati. Process programmalı (schyotchigi) esaplagichi, process ushın keyingi atqarılatuǵın komanda adresi.
Protsessor registri quramı. Yadtı basqarıw hám protsessordan paydalanıwdı joybarlawtrish ushın zárúr maǵlıwmatlar (process prioriteti, adres mákanı, ólshemi hám jaylasqan ornı hám xokazolar.)
Xisob (belgilengenler) maǵlıwmatları process identifikaciya nomeri, qaysı paydalanıwshı onıń jumısın initsializatsiya etdi, processtiń protsessordan paydalanıw ulıwma waqtı hám xokazolar.
Kirgiziw -shıǵarıw qurılmaları menen baylanıslı maǵlıwmatlar, processga qanday qurılmalar baylanısqan, ashıq fayllar kestesi hám xokazolar.
Bul maǵlıwmatlar sistemasın hám quramı xar bir OTga baylanıslı. Kóplegen OTlarda processni xarakterleytuǵın maǵlıwmat bir emes, bálki bir neshe maǵlıwmatlar strukturasında saqlanadı. Bul strukturalar xar qıylı atalıwı, joqarıda keltirilgen maǵlıwmatlardı bir bólegin yamasa qosımsha maǵlıwmatlardı xam óz ishine alıwı múmkin. Onı process diskriptori, PCB (Process Control Block) yamasa processni basqarıw blokı dep ataw múmkin.
4. Bir retlik ámeller (operatsiyalar )
Processler kontseptsiyasın qo'llovchi OT, process jaratıw quralına ıyelewi kerek. Ápiwayı sistemalarda (mısalı, tek bir anıq qosımsha jumısı ushın proyetlestiriwtirilgan sistemalarda ) hámme processler sistema qatarında payda bolıwı múmkin. Quramalılaw operatsion sistemalar, processlerdi zárúriyat boyınsha dinamikalıq túrde jaratadılar.
Jańa process payda bo'loishiga sebep bolǵan process áke process (parent process) dep ataladı, qaytaldan jańa jaratılǵan process - perzent process dep ataladı (child process). Perzent process óz gezeginde taǵı jańa perzent processni jaratılıwması múmkin hám sistema ishinde processtiń geneologik terekin kompleksin payda etediler, yaǵnıy geneologik struktura payda boladı.
15-súwret. Ápiwayılashtirilgan jarayonlarning strukturasi. Strelka ota -perzent munasábetin kórsetedi.
1. Process payda bolıwında sistema jańa PCB dúzedi bunda process payda bolıw xolati menen onı toldıra baslaydı, jańa process óziniń birden-bir identifikaciya tártip nomerin aladı. Qandayda bir bir process tawısıwı menen bosagan identifikaciya nomeri basqa process ushın isletiliwi múmkin.
2. Ádetde óziniń funkciyaların orınlaw ushın process - perzent málim resursların talap etedi: yad, fayllar, kirgiziw -shıǵarıw qurılmaları hám xokazolar. Olardı ajıratıwdıń eki qıylı xolati bar. Jańa process ózine áke process resurslarini alıwı múmkin. Bunda ol resursların áke -process yamasa basqa perzent -processler menen bolıwadı yamasa resursların tikkeley operatsion sistemadan alıwı múmkin. Ajıratılǵan resurslar haqqındaǵı maǵlıwmat PCBga kiritiledi.
5. Kóp retlik operatsiyalar
Bir retlik operatsiyalar processler OT basqarıwı astındaǵı sanın ózgeriwine alıp keledi hám xar mudam málim resursların ajratılıwı hám bosanıwı menen baylanıslı. Kóp retlik operatsiyalar operatsion sistema daǵı processler sanın ózgeriwine alıp kelmeydi hám resursların ajıratıw hám bosanıwı menen baylanıslı bolıwı shárt emes.
Processler ústinde kóp retlik operatsiyalardı orınlaw ushın OT de qanday islerdi orınlawın kórip shıǵamız.
Processni jumısqa túsiriw OT, tayın turǵan processler arasından birin orınlawǵa tańlaydı. Saylanǵan process ushın onı orınlanıwı ushın operativ yadta zárúr maǵlıwmat menen támiyinleydi. Keyin process xolati atqarılıw xolatiga ózgertiriledi hám basqarıw process komandaları xisoblagichi (schyotchik) ga kórsetiletuǵın komandasına uzatıladı. Hámme zárúr maǵlıwmatlar process PCBdan alınadı.
Processni toqtatıw. Atqarılıw xolatidagi process jumısı, qandayda bir bir úzilis nátiyjesinde toqtaydı. Protsessor avtomatikalıq tárzde komandalar schyotchigini saqlaydı hám basqarıwdı bul úziliske ishlov beretuǵın arnawlı adreske uzatadı. OT processni tayınlıq xolatiga ótkeredi hám úzilisti úlken islewge, yaǵnıy úziliske alıp kelingen xolat ushın málim operatsiyalardı atqaradı.
Processni blokirovka qılıw. Process óz jumısın esaplaw sistemasında qandayda bir bir xodisa júz bermaguncha dawam ettira almaydı. Sol sebepli process málim sistemalı shaqiriq menen OTga shaqırıq etedi. OT sistemalı shaqiriqni qayta isleydi (kirgiziw -shıǵarıw operatsiyaların initslalizatsiya etedi, qandayda bir qurılmanı bosanıwın yamasa xodisa júz beriwin kutayotgan processler gezegine ho'shadi hám xokazolar.), processni atqarılıw xolatidan kútiw xolatiga ótkeredi.
Processni bloklawdan shıǵarıw. Sistemada qandayda bir xodisa júz bergennen keyin, OT áyne qanday xodisa júz bergenligindeni anıqlawı zárúr. Keyin OT, qaysı process sol xodisani kútiw xolatida ekenligin anıqlaydı hám sonday process bolsa onı tayınlıq xolatiga ótkeredi. (bunda OT xodisa júz beriwi menen baylanıslı bolǵan ámellerdi atqaradı.)
Protsessorni bir processdan ekinshisine tuwrı (korrekt) ótkeriw ushın atqarılıp atırǵan process kontekstin saqlawı hám protsessor ótkeretuǵın process kontekstin qayta tiklew zárúr. Bunday processler islengenligin saqlaw qayta tiklew procedurası kontekstti ótkeriw dep ataladı.
Bir xolatdan ekinshisine process OT járdeminde, olar ústinde qandayda bir bir ámel orınlanıwı nátiyjesinde ótkeriledi. OT processler ústinde tómendegi operatsiyalardı orınlawı múmkin: process jaratıw, process tamamlaw, processni toqtatıp turıw, processni blokirovka qılıw, processni bloklawdan shıǵarıw. Process prioritetini ózgertiw.
6. Processlerdi joybarlaw
Shegaralanǵan resurslar hám olardıń bir neshe qarıydarları menen jumıs kórilgende, mısalı, jámáátte is haqı fondini bólistiriw deylik, biz ámeldegi resursların qarıydarlar ortasında bólistiriw menen shuhullanishimizga tuwrı keledi, yamasa basqasha aytqanda resurslardan paydalanıwdı joybarlawimizga tuwrı keledi. Bunday joybarlaw anıq qoyılǵan maqsetlerge (yaǵnıy, mısalı, resursların bólistiriw esabishe biz nege iye bo'lmohchimiz) jáne bul maqsetlerge uyqas hám qarıydar parametrlerine tayanadigan algoritmlarǵa ıyelewi kerek.
Joybarlaw dárejeleri (urovni). Joqarıda biz, esaplaw sistemasındaǵı eki qıylı joybarlaw : tapsırmalardı hám protsessordan paydalanıwdı joybarlaw haqqında sóz etken edik.
Tapsırmalardı joybarlaw processlerdi uzaq múddetke joybarlaw retinde paydalanıladı. Ol, sistemada, onıń multidasturlash dárejesin, yaǵnıy bir waqtıniń ózinde ámeldegi bolǵan processler sanın anıqlap, processlerdi júzege keliwine juwap beredi. Eger sistemanıń multidasturlash dárejesi turaqlı bolıp tursa, kompyuter degi processler ortasha sanı ózgermeydi, ol túrde jańa processler tek aldın júklengenleri pıtkennen keyin payda boladı. Sol sebepli xam uzaq múddetke joybarlaw kem isletiledi sebebi, jańa processler payda bolıwı arasında o'nlab minutlar ótiwi múmkin.
Protsessordan paydalanıwdı joybarlaw, processlerdi qısqa múddetke joybarlaw retinde paydalanıladı. Ol, mısalı, atqarılatuǵın processtiń kirgiziw -shıǵarıw qurılmaları yamasa waqtıniń málim intervalı pıtkennen keyin ámelge asıriladı. Mısalı ol, xam qısqa múddetli joybarlaw 100 millisekundda bir retten kem ámelge asırilmaydi.
Birpara esaplaw sistemalarında, ónimlilikti asırıw ushın, bólekan atqarılıp atırǵan processni operativ yaddan diskka waqtınsha jıberiw hám keyinroh bolsa onı orınlanıwın dawam ettiriw ushın orhaga qaytarıw múmkin. Bunday protsedu raswapping, yaǵnıy awdarmada “ótkeriw (perekachka)”ni bildirse xam, awdarmasız “svoning” termini isletiledi. Processlerden qaysı sini hám hachon diskka hám orhaga qayta ótkeriwdi, ádetde, processlerdi joybarlawdıń qosımsha dárejesi -ortasha múddetli joybarlaw járdeminde ámelge asıriladı
Joybarlaw kórsetkishi hám algoritmlarǵa talaplar. Processlerdi joybarlaw xar bir dárejesi ushın, xar túrli júdá kóp algoritmlardı usınıw múmkin. qaysı algoritmdı
tańlaw, esaplaw sisteması sheshetuǵın máseleler hám biz joybarlawdan paydalanıp eriwmohchi bolǵan maqsetlerimizge baylanıslı. Bul maqsetler tómendegiler bolıp tabıladı.
- xaqqoniylik -kompyuter sistemasında, xar bir process hám tapsırma ushın protsessordan paydalanıw waqtıniń málim bólegi ajratılıwına kepillik beriw. Yaǵnıy, bir paydalanıwshı processni xar mudam protsessor waqtın bánt etiwi hám basqa paydalanıwshı procesi atqarılmay turıwına jol qoymaw ;
- samaradorlik -protsessor jumıs waqtıniń hámme 100% ni bánt etiwge háreket qılıw. Orınlawǵa tayın processlerdi kútiwi kerek emes. Real esaplaw sistemalarında protsessor júkleniwi 40 tan 90% ge shekem ózgerip turadı ;
- to'liq paydalanıw waqtıning qisqarishi (turn aroid time) -processni starti yamasa tapsırmanı júklewge gezek qoyıwı jáne onı túwesiliwi arasındaǵı minimal waqtın támiyinlew;
- kutish waqtın kemeytiw -processlerdiń tayın xolati hám júklewge gezekti beriw waqtın kemeytiw;
- javob beriw waqtın kemeytiw - processtiń ınteraktiv sistemalarda paydalanıwshı sorawına juwap beriw ushın kerek waqtın minimallastırıw.
Joybarlawdı qoyılǵan maqsetlerine baylanıslı bolmaǵan túrde, algoritmlar tómendegi ózgesheliklerge ıyelewi kerek:
- aniqlilik, bir tapsırma xar mudam birdey vahda orınlanıwı zárúr ;
- minimal ǵárejetler menen baylanıslılıq. Protsessorning xar bir júz millisekundiga, process óziniń orınlanıwına qaysı protsessorni alıwı múmkinligin anıqlaw ushın 200 millisekund kerek bolsa, bunday algoritmdı qóllaw maqsetke muvofih emes;
- xisoblash sisteması resurslarini birdey bólistiriw, kem paydalaniletuǵın resursların bánt etetuǵın processlerge jeńillik beriw kerek;
- masshtablashtirish ózgesheligine ıyelew, yaǵnıy júkleme asqanda ishlovchanlik hobiliyatini joǵatmaslik.
Joqarıda keltirilgen maqset hám ózgeshelikler bir-birine qarama - qarsı bolıp tabıladı. Algoritmdı bir kórsetkishi noqatı - názerinen jaqsılasaq, ekinshisi noqatı -názerinen xolat jaman tárepke ózgeredi.
Joybarlaw parametrleri. Qoyılǵan maqsetlerdi ámelge asırıw algoritmlarǵa, sistema daǵı processlerdiń qanday da xarakteristikalarına, júklemege náwbettegi tapsırmalarǵa, esaplaw sisteması xolatiga, basqasha etip aytqanda joybarlaw parametrlerine tayanıwı zárúr.
Joybarlaw parametrlerin eki úlken gruppalarǵa ajıratıw múmkin: statikalıq hám dinamikalıq parametrler. Statikalıq parametrler esaplaw sisteması jumıs waqtında ózgermeydi, dinamikleri bolsa terissi mudami ózgeriwde boladı.
Sistemanıń statikalıq parametrlerine onıń resurslariniń shegaralıq bahaların (operativ yad kolemi, svoping ushın disktaǵı yad maksimal sanı, jalǵanǵan kirgiziw - shıǵarıw qurılmalarınıń sanı hám xokazolar).
Sistemanıń dinamikalıq parametrleri áyne waqıttaǵı bos resurslar sanın xarakteristikalaydı.
Process statikalıq parametrlerine, qaǵıyda boyınsha júklew waqtına tán xarakteristikalar kiredi:
- jarayon qaysı paydalanıwshı tárepinen jumısqa túsirilgen hám qaysı paydalanıwshı tapsırmanı qáliplestirgen;
- qo'yilgan másele atqarılıw prioriteti qanday, yaǵnıy másele qaysı dárejede áhmiyetli;
- foydalanuvchi tárepinen máseleni sheshiw ushın qansha protsessor islew waqtı so'ralgan;
- protsessor hám kirgiziw -shıǵarıw ámelin orınlaw waqtı qatnası ;
- topshiriq ushın, esaplaw sistemasınıń qaysı rusurslari (operativ yad, kirgiziw - shıǵarıw qurılmaları, arnawlı kitapxanalar, sistemalı programmalar hám xokazolar) hám qansha muǵdarda kerek.
Uzaq múddetke joybarlaw algoritmları óz jumıslarında esaplaw sistemasınıń dinamikalıq hám statikalıq parametrlerinen hám processlerdiń parametrlerinen (processler dinamikalıq parametrleri tapsırmanı júklew etapida xali belgisiz boladı ).
Ortasha hám qısqa múddetli joybarlaw algoritmları, qosımsha túrde processlerdiń dinamikalıq xarakteristikalarınan paydalanadılar.
Ortasha múddetli joybarlawda bunday xarakteristika retinde tómendegi maǵlıwmatlardan paydalanıladı :
- jarayonni diskka yamasa operativ yadqa júklengen momentten qansha waqıt ótti;
- jarayon qansha operativ yad iyeleydi;
- jarayonga qansha protsessor waqtı ajıratıldı ;
Joybarlaw procesi OTning “joybarlawtiruvchi” dep atalatuǵın bólegi arqalı atqarıladı.
Joybarlawtiruvchi tayın xolatdagi process ishinen jańa processni tómendegi tórtew qallarda tańlaw haqqında sheshim qabıl etedi:
1. Process atqarılıw xolatidan, atqarılıw tamamlandi xolatiga ótiwde
2. Process atqarılıw xolatidan kútiw xolatiga ótiwde
3. Process atqarılıw xolatidan, tayınlıq xolatiga ótiwinde
4.jarayon kútiw xolatidan, tayınlıq xolatiga ótiwinde.
Joybarlawdıń túrli -rayon algoritmları bar bolıp tabıladı, olar xar túrli máseleler ushın nátiyjeli hám túrli maqsetlerge erisiwge mólsherlengen bolıp tabıladı. Mısalı :
1. First -come, First -Served (FCFS) -birinshi keldi, birinshi xızmet kórsetildi.
2. Round Robin (RR). Bul FCFS ni modemfikatsiya etilgen kórinisi bolıp tabıladı.
3. Shortest - Job - First (SJF) -birinshiniń eń qısqa waqtı hám xokazolar. '
Esaplaw sisteması N ta paydalanıwshı ınteraktiv rejimde islep atirǵan bolsa, xar bir paydalanıwshı ózinde protsessor waqtıniń ~1/N bólegine iye dep xisoblanishi kepillikleytuǵın joybarlaw algoritmın qóllaw múmkin.
Esaplaw sistemasınıń eń shegaralanǵan resurslarınan biri protsessor waqtı bolıp tabıladı. Olardı kóp sanlı processler arasında bólistiriw ushın sistemaǵa processlerdi joybarlaw procedurasın qóllawǵa tuwrı keledi. Joybarlawdıń esaplaw sisteması xolatiga
tásiriniń dawam etiw waqti dárejesine qaray, processlerdi qısqa múddetli, ortasha múddetli hám uzaq múddetli joybarlawlarǵa bólinedi. Joybarlaw anıq algoritmları qoyılǵan maqsetlerden, sheshilip atırǵan másele klasslarına baylanıslı bolıp, processlerdiń statikalıq hám dinamikalıq parametrlerine hám kompyuter sistemalarına tayanadi. Joybarlawdıń siqib shıǵaratuǵın hám siqib shıǵarmaytuǵın rejimleri ajratıladı.
Siqib shıǵarılmaytuǵın joybarlaw rejiminde, atqarılatuǵın process basqa processga protsessorni tek xoxishi menen beriwi múmkin, siqib shıǵaratuǵın rejimde bolsa, atqarılıp atırǵan ózine baylanıslı bolmaǵan túrde shiǵarıladı.
Eń ápiwayı siqib shıǵarmaytuǵın joybarlaw algoritmı -FCFS bolıp tabıladı, ol qısqa processlerdi sezilerli dárejede ustap qalıwı múmkin (tayınlıq xolatiga waqtında ótpegen processlerdi).
waqtın ajıratıw sistemalarında keń sızılmaalgan algoritm bul siqib shıǵaratuǵın algoritm - RR bolıp tabıladı. Siqib shıǵaratuǵın algoritmlar ishinde processlerdiń ortasha kútiw waqtı jixatidan optimal algoritm -SJF algoritmı bolıp tabıladı.
Qadaǵalaw sorawları :
1. OT de process ne. Process jaǵdayları hám diagramması
2. Process konteksti (maǵlıwmatlar )
3. Bir retlik ámeller (operatsiyalar ) degende neni túsinesiz
4. Kóp retlik operatsiyalar abzallıǵın túsintiriń
5. Processni bloklawdan shıǵarıw qanday ámelge asıriladı
6 -tema. Ornatılǵan dásturiy támiynat
Joba :
1. Resurslarınıń ulıwma klassifikatsiyasi
2. Belgiler boyınsha resursların klasslarǵa ajıratıw
1. Resurslarınıń ulıwma klassifikatsiyasi
Ulıwma halda, qarıydar ushın hár qanday tutınıw etiletuǵın hám málim mániske iye bolǵan ob'ekt resurs bolıp tabıladı. Resurslar rezerv degi ajratılatuǵın birligine qaray, sheklengen hám shegaralanbaǵan boladı. Resurs sheklengenligi qarıydarlar arasında qayotiy zárúriyatlarǵa alıp keledi. Zárúriyatlardı tártipke salıw ushın, resurslar qarıydarlar arasında olardı joqarı dárejede qanihtiradigan málim qaǵıydalar boyınsha bólistiriliwi zárúr.
Resurslarınıń ulıwma klassifikatsiyasini tómendegishe oyda sawlelendiriw múmkin:
- mavjudligi xahihiyligiga qaray: fizikalıq hám virtual
- xossalarning keńeytiw múmkinshiligine qaray: maslanuvchan (elastik) hám qatań
- faollik dárejesine qaray: aktiv hám passiv
- mavjudlik waqtına qaray: tiykarǵı hám ekinshi dárejeli
- tuzilishi (struktura ) tárepinen: ápiwayı hám quramalı
- tiplanishi boyınsha : islep shıǵılatuǵın hám hám tutınıw etiletuǵın
- amalga asırıw forması boyınsha : jumsaq hám qattı
- funktsionallik artıqmashlıǵına qaray: qımbat hám arzan
- foydalanish xarakterine qaray: parallel paydalaniluvchi hám izbe-iz paydalaniluvchi.
Fizikalıq resurslar dep, real ámeldegi bolǵan jáne onı paydalanıwshılar arasında thsimlanganda oǵan tán bolǵan fizikalıq ayrıqshalıqlarǵa iye boladı (saqlap holadi).
virtual resurs -fizikalıq resurstıń qanday da basqasha modeli bolıp tabıladı. virtuvl resurs, paydalanıwshı oyda sawlelendiriw hilgan halda joq. Model retinde virtual resurs programmalıq - apparat formada ámelge asıriladı. Bul mániste virtual resurs bar bolıp tabıladı. Biraq virtual resurs paydalanıwshına ol menen islew waqtında, tekǵana fizikalıq resurs, yaǵnıy modellestiriw ob'ektine tán ózgesheliklernigina emes, bálki oǵan tán bolmaǵan ózgesheliklerdi de kórinetuǵın etedi.
Ózgesheliklerdi keńeytiw múmkinshiligi resurstı qurıw múmkinshiligin xarakterleydi. virtuallastırıwǵa, yaǵnıy óz ózgesheliklerin keńeytiw imkaniyatın beretuǵın resurs - maslanuvchan yamasa elastik dep ataladı. qatań resurs, bul óz ishki ózgeshelikleri boyınsha virtuallastırıwǵa jol qoymaytuǵın resursqa aytıladı.
Aktiv (aktiv) resurstan paydalanıwda, ol basqa resurs yamasa processlerdi (yamasa ózine salıstırǵanda da ) ózgertiriwshi ámellerdi qollaydı yamasa ózgertiwge alıp keledi. Passiv resurs bunday ózgeshelikke iye emes. Bunday ob'ekt ústinde múmkin bolǵan ámeller
atqarıladı, bunda onıń jaǵdayı ózgeredi, yaǵnıy ishki yamasa Sırtqı xarakteristikaları. Oraylıq protsessor - aktiv resurs, talap boyınsha ajratılatuǵın yad passiv resurs bolıp tabıladı.
“Ámelde barlıq (suhestvovanie) waqtı” belgisine qaray parıqlaw, olardan paydalanatuǵın processlerge salıstırǵanda alınǵan dinamikasına qaray alıp barıladı. Eger resurs sistemada process bar ekenligi intervalında shaqırıq qılıw múmkin bolsa, ol halda bul resurs áyne process ushın turaqlı bolıp tabıladı. waqtınshalıq resurs ko'rilayotgan process ámelde barlıq waqtında sistemada dinamikalıq halda payda bolıwı hám joq etiliwi sol process arqalı yamasa basqa processler-sistemalı yamasa paydalanıwshı processleri arqalı alıp barılıwı múmkin. Sonday eken, resurslar processlerdiń sistemalı óz-ara baylanısıw málim qaǵıydaları boyınsha ajratıladı. Sol sebepli de birpara processlerge salıstırǵanda turaqlı bolǵan resurs basqasına salıstırǵanda waqtınshalıq yamasa hákisi bolıwı múmkin.
Resurslarınıń zárúrligi dárejesine salıstırǵanda klasslarǵa ajıratıw zárúriyatı, eki sebep menen belgilengen bolıp tabıladı: zárúr ishlovchanlik menen támiyinleniwi hám processlerdi basqarıw hám resursların bólistiriw degi maslanuvchanligini asırıw. Bunda tiykarǵı hám ekinshi dárejeli resurslar ajratıladı. Resurs anıq processga salıstırǵanda tiykarǵı boladı, eger onıń bólistiriliwisiz process rawajlana almasa. Bunday resurslarǵa bárinen burın oraylıq protsessor hám operativ yad kiredi. Eger resurslar bólistirilmegende processni alternativ rawajlanıwına jol qoysa, bunday resurslar ekinshi dárejeli resurslar dep ataladı.
Resursların qımbat hám arzanlıǵı, olardı bólistiriw degi funktsional artıqmashlıǵı principin ámelge asırıwdan kelip shıǵadı. Paydalanıwshı aldında tańlaw máselesi turadı - kerek resurstı tez alıp bul xızmet ushın qımbat baha beriw, yamasa talap etilgen resurs bólistiriliwin kútip, odan paydalanilganda arzan baha tólew. Sistemada alternativ resurslar ámeldegi bolsa, olardan paydalanıwdıń hár túrlı bahaları kiritiledi.
2. Belgiler boyınsha resursların klasslarǵa ajıratıw
Dúzilisi tárepinen alınǵan belgi, resursda qandayda bir struktura (dúzılıw ) bar ekenin kórsetedi. Eger resurs quraytuǵın elementlerden ibarat bolmasa hám bólistirilgende bir pútkil- pútin jaǵdayda alınsa ol ápiwayı dep ataladı. Quramalı resurs málim struktura menen belgilenedi. Ol óz quramında birdey xarakteristikaǵa iye bolǵan (paydalanıwshı kóz qarasınan ) qatar elementlerden shólkemlesken bolıp tabıladı. Paydalanıwshı -processlerge, olardıń resursqa talapları boyınsha, quramalı resurstıń qaysı elementleri ajratılıwınıń parqı joq bolıp tabıladı. Ápiwayı hám quramalı resurslar jaǵdayları sanı menen de parıq etedi. Ápiwayı resurs, eger qandayda bir-bir processga paydanıwǵa berilsa-bánt, yamasa bos bolıwı múmkin. Quramalı resurs, eger onıń elementlerinen qandayda-birı da paydalanıw ushın bólistirilmegen bolsa “bos” jaǵdayında boladı. Eger onıń hámme elementleri paydalanıw ushın berilgen bolsa, ol “band” jaǵdayında, eger resurslar elementleri bólegi bólistirilgen bolsa, ol halda resurs “bólekan band” boladı.
Resursların ol yamasa bul tıykarǵa salıstırǵanda resursların bólistiriw mexanizmin kóreyotganda bólistiriletuǵın resurslar xarakterin esapqa alıw zárúrli áhmiyetke iye esaplanadı. Bul belgine qaray da resurs mánisi esapqa alınadı hám resurstan paydalanilgandan keyin onıń qayta tikleniwi múmkinshiligi esapqa alınadı. Tikleniw múmkinshiligine qaray, resurslar islep chiqiluvchi hám tutınıw etiletuǵınlarǵa bólinedi.
Hár bir resursqa salıstırǵanda paydalanıwshı -process ush tipdagi háreketti atqaradı dep shama menen oylainadi: talap, paydalanıw hám bosatish. Eger sistema tárepinen resurstı bólistiriwde atqarılatuǵın ámeller kóp tákirarlanıwshı “talap -paydalanıw -bosatish” izbe-izlilikde orınlawı múmkin bolsa, ol halda bunday resurs islep shiǵarılatuǵın resurs dep ataladı. Ol qaytqannan keyin, basqa process tárepinen isletiliwi múmkin boladı. Sol sebepli de, resurstan hár gezek paydalanilgandan keyin, onıń ózgeris kórinisin esapqa alinbasa, resurs qayot waqtın, ol óz funktsional ózgesheliklerin joǵatmaguncha sheksiz úlken yamasa jetkilikli dárejede úlken dep esaplaw múmkin. Málim kategoriyadagi resurslarǵa salıstırǵanda ámellerdi tómendegi tártipte orınlanıwı tuwrı boladı : bosatish-talap -paydalanıw, odan keyin bolsa tutınıw etiletuǵın dep atalıwshı resurs tutınıw sferasidan alıp taslanadı (m-n,- islep shıǵıwshı - qarıydar munasábeti). Tutınıw etiletuǵın resurstı qayot múddeti, yaǵnıy bosatish hám paydalanıw ámelleri orınlanıwı arasındaǵı waqıt menen belgilenedi hám ol chekli bolıp tabıladı. Islep shıǵıwshı procesi hám qarıydar procesiine salıstırǵanda tutınıw etiletuǵın resurslar ózlerin waqtınshalıq sıyaqlı tutadılar.
Resurs tábiyaatı hám (yamasa ) paydalaniletuǵın resurstı bólistiriw qaǵıydası, bir neshe process ortasında bólistiriletuǵın resurstan parallel yamasa izbe-iz paydalanıw sxeması menen belgilengen bolıp tabıladı. Izbe-iz sxema, izbe-iz paydalaniletuǵın dep atalıwshı resursqa salıstırǵanda, waqıt boyınsha tómendegi hat'iy ámeller shınjırı “talap -atqarıw-bosatish” orınlanıwın názerde tutadı. Parallel processler ushın bunday ámeller shınjırı kritik tarawdan ibarat esaplanadi hám olar aldınan belgilengen bir-birin biykarlaw etiw qaǵıydasına tiykarlanıp orınlanıwı kerek. Sol sebepli de, izbe-iz paydalaniletuǵın hám bir neshe parallel processler arasında bólistiriletuǵın resurslar - kritik resurs dep ataladı. Parallel sxema, bir waqtıniń ózinde parallel paydalanıwshı bir resurstan paydalanıwdı názerde tutadı, sol sebepli de birdan artıq processdan parallel paydalanıwshı dep ataladı. Bunday paydalanıw, hár bir process logikalıq rawajlanıwına xesh qanday qátelikke jol qoymasligi kerek. Ámelge asırıw formal boyınsha yumshoh hám hattih resurslarǵa bólinedi. hattih resurslar degende, mashina apparat kompanentasi insan resursı túsiniledi, halǵan hámme resurslar yumshoh resurslar bolıp tabıladı. hattih hám yumshoh resurslar arasındaǵı parq quramalılıqtan, hám bahasınan tısqarı olardıń buzılıw hám biykarlaw etiw jaǵdaylarına hat'iyligi hám islew hobiliyatining tiklenisqi bolıp tabıladı. Yumshoh resurslar klasında eki tipni ajratamız, programmalı hám informaciya resurslarına. Eger yumshoh resurs nusqa alıwǵa jol qoysa, hám resurs -originaldan hám resurs -kopiyadan paydalanıw birdey bolsa, ol halda bunday resurs programmalı yumshoh programma bolıp tabıladı. Keri jaǵdayda olardı informaciya resurs tipiga kirgiziw múmkin bolıp tabıladı, bular programmalar, fayllar, dızbekler. Yumshoh informaciya resursları ulıwma nusha alıwǵa jol qoymaydlar, eger jol qoysa, ol waqıt
funkciyası bolıp tabıladı. Bul hár túrlı túrdegi tutınıw resurslar bolıp tabıladı: xabar, úzilis signalları, OT ga, hár túrlı xızmetlerge bolǵan talap, sinxronlashtirish signalları bolıp tabıladı. Bunday xabar hám signallar maǵlıwmatlı áhmiyetke iye esaplanadı (biraq tek chekli waqıt intervalı tiykarında ). M-n, yad yacheykasiga, waqtı -waqtı menen birpara xabarlardı jazıp turılsa, ol halda anıq habarni basqa jańa xabar kelguncha yacheykaga jazıw waqtında, odan nusha alıw múmkin bolıp tabıladı. Keyingi nusha alıw, saylanǵan habardan paydalanıwdan basqa nátiyje alıwǵa alıp keledi.
OT larda resurs túsinigi, ádetde, qayta tákirar paydalaniletuǵın resurslarǵa salıstırǵanda, salıstırǵanda hat'iy hám jetiwbeytuǵın ob'ektlerge ushın qollanıladi, olarǵa talap beriliwi, paydalanılıwı hám azat bolıwı múmkin bolıp tabıladı. Resurslar bólistiriletuǵın boladı, ol halda bir neshe processler olardan bir waqıta paydalanıladı yamasa parallel, yamasa bólistirilbeytuǵın boladı (ol halda resurs tek bir process tárepinen isletiledi).
Dáslepki OTlarni islep shıǵıw waqtında protsessor waqtı, yad, kirtish-shıǵarıw kanalları hám periferik qurılmalar resurs esaplanǵan. Keyinirek resurs túsinigi universal hám umuiyroh bolıp holdi. Olarǵa hár túrlı tipdagi programmalıq hám informaciya resursları (sistema noqatı - názerinen olar ob'ekthisoblanadilar) kiredi, olardı bólistiriw múmkin hám olarǵa shaqırıqtı basqarıw múmkin.
Tiykarǵı resurslardan biri protsessor bolıp tabıladı. Bunda protsessor tek kópprotsessorli sistemalardagina resurs retinde shıǵadı, bir protsessorli sistemalarda bolsa protsessor waqtı resurs esaplanadı. Onı bólistiriw parallel sxema boyınsha alıp barıladı.
Keyingi resurs kórinisi - yad bolıp tabıladı. Ol da bir waqtıniń ózinde bólistiriliwi (yadta bir waqıtta bir neshe process bar bolsa ) hám parallel (yad processlerge gezek menen beriledi) bólistiriliwi múmkin. Operativ yadtı processler arasında nátiyjeli bólistiriw eń aktual másele bolıp tabıladı. Ulıwma halda shaxsan yad hám oǵan shaqırıq hár túrlı resurslar bolıp tabıladı. Olardıń hár biri bir-birinen baylanıslı bolmaǵan halda beriliwi múmkin biraq yad menen tolıq islew ushın ikkalovi zárúr bolıp tabıladı. M-n, Sırtqı yad bir waqıtta bólistiriliwi, oǵan shaqırıq bolsa gezek menen bólistiriliwi múmkin.
Sırtqı qurılma taǵı bir resurs kórinisi bolıp tabıladı. Tikkeley shaqırıq mexanizmi ámeldegi bolsa, olar bir waqıtta bólistirilediler. Eger qurılma tek izbe-iz shaqırıqǵa iye bolsa, ol bólistiriletuǵın resurs esaplanbaydı, m-n, printer, magnit lentadagi jıynama.
Programmalıq modullar da resurslardan biri bolıp esaplanadı. Bir ret paydalaniletuǵın resurslar tek bir ret tuwrı orınlawǵa bolatuǵın.
Jumıs waqtında olar yamasa óz kodların yamasa berilgen shamalardı buzıwları múmkin. Bunday modullar bólindiytuǵın resurslar bolıp tabıladı. Qayta paydalanatuǵın modullar jeńillikli, jeńillikli bolmaǵan, reenterabel bolıwı múmkin. Shamalar (maǵlıwmatlar ) informaciya resurslar retinde qaralıwı múmkin. Bular operativ yad daǵı ózgeriwshiler yamasa fayllar bolıwı múmkin. Maǵlıwmatlardan tek oqıw ushın paydalanılsa, olardı ańsat ajıratıw múmkin. Processlerge bul kórinistegi resursların ózgertiwge ruxsat berilsa, olardı bolıw mashqalası talay quramalılasadı. Taǵı sonday resurslar bar, olardı iyesi processlerden biymálel alıwı
múmkin, m-n, yad. Geyparaların bolsa iyesinen, esaplaw nátiyjesin joq hilmasdan alıp bolmaydı. M-n, kompakt -diskka jazıwdı toqtatıp bolmaydı.
Qadaǵalaw sorawları :
1. Resurslar tariypi hám tiykarǵı resursların aytıp beriń.
2. Resurlar qanday belgiler boyınsha klasslarǵa ajratıladı.
3. Strukturaǵa iye resursların aytıp ótiń.
4. Zamanagóy hám birinshi OTlardagi qanday ob'ektler resurslar dep esaplanǵan
5. Resursların virtuallastırıw degende neni túsinesiz.
|
| |