Multidasturlashning afzalliklari, xususiyatlari va kamchiliklari

|
Multidasturlashning afzalliklari, xususiyatlari va kamchiliklari
|
bet | 4/11 | Sana | 21.05.2024 | Hajmi | 0,91 Mb. | | #249305 |
Bog'liq Operatsion tizim kurs ishi (2)1.3. Multidasturlashning afzalliklari, xususiyatlari va kamchiliklari.
Nomidan ko'rinib turibdiki, bir vaqtning o'zida bir nechta dastur faol bo'lishi mumkin. Multidasturlash tushunchasidan oldin bitta vazifa mavjud edi. Operatsion tizim bir vaqtning o'zida faqat bitta dasturni yuklash va ishlashga imkon beradigan MS DOS kabi. Multidasturlash operatsion tizimining afzalliklari:
1) Tizim tezkor, chunki barcha ishlar o'zaro parallel ishlaydi.
2) Qisqa muddat davomida protsessorni talab qiladigan ishlar uzoq vaqt davomida protsessorga talab qilinadigan ishlarga nisbatan oldinroq tugatiladi.
3) Multidasturlashning OS kompyuter tizimida bir nechta foydalanuvchilarni qo'llab-quvvatlaydi.
4) Resurslardan foydalanish samarali va hatto Ishni bajarish uchun zarur bo'lgan umumiy vaqt qisqartirildi.
5) Multidasturlashning OS bir nechta ish bajarilishi kerak bo'lgan ilovalar bilan ishlashda yaxshi.
Multidasturlashning xususiyatlari:
Amalga oshirish uchun yagona CPU kerak.
Jarayon o'rtasida kontekst almashinuvi.
Kommutatsiya joriy jarayon kutish holatiga o'tganda sodir bo'ladi.
CPU bo'sh vaqt kamayadi.
Oliy resurs foydalanish.
Oliy Ishlash.
Multidasturlashning kamchiliklari:
1)Algoritmlarni rejalashtirish bo'yicha oldindan ma'lumot (keyingi jarayon protsessorni ushlab turishini hal qiladigan algoritm) talab qilinadi.
2)Agar u ko'p sonli ishlarga ega bo'lsa, unda uzoq muddatli ishlar uzoq kutishni talab qilishi kerak.
3)Operatsion tizimda xotirani boshqarish kerak, chunki barcha turdagi vazifalar asosiy xotirada saqlanadi.
4)Multidasturlashdan kattaroq darajada foydalanish issiqlik muammosiga olib kelishi mumkin.
1.4 Ommaviy ishlov berish tizimlarida multidasturlash.
Kompyuterning o'tkazish qobiliyatini oshirish uchun multidasturlashdan foydalanganda, asosiy maqsad barcha kompyuter qurilmalari va birinchi navbatda Markaziy protsessorning ishlamay qolishini minimallashtirishdir..Bunday uzilishlar, masalan, ishlov berish uchun ma'lumotlarni kiritishni kutish bilan bog'liq bo'lgan ichki sabablarga ko'ra vazifani to'xtatib turish tufayli yuzaga kelishi mumkin. Ma'lumotlar diskda saqlanishi yoki terminalda ishlaydigan foydalanuvchidan, shuningdek tashqi texnik ob'ektlarga o'rnatilgan o'lchash uskunalaridan olinishi mumkin. Agar bunday vazifani blokirovka qilish yuzaga kelsa, protsessordan foydalanish samaradorligini oshirishga olib keladigan tabiiy echim protsessorni qayta ishlash uchun ma'lumotlarga ega bo'lgan boshqa vazifani bajarishga o'tkazishdir. Multidasturlashning bunday kontseptsiyasi ommaviy tizimlar deb ataladigan narsalarga asoslanadi.
Ommaviy ishlov berish tizimlari natijalarni tezda olishni talab qilmaydigan, asosan hisoblash xarakteridagi muammolarni hal qilish uchun mo'ljallangan edi. Ommaviy ishlov berish tizimlarining samaradorligining asosiy maqsadi va mezoni maksimal o'tkazish qobiliyati, ya'ni vaqt birligiga maksimal miqdordagi muammolarni hal qilishdir.
Bunday kombinatsiyaga turli yo'llar bilan erishish mumkin. Ulardan biri ixtisoslashgan i / u protsessoriga ega kompyuterlarga xosdir. Mainframe sinfidagi kompyuterlarda bunday protsessorlar kanallar deb ataladi. Odatda, kanalda Markaziy protsessor buyruq tizimidan farq qiladigan buyruqlar tizimi mavjud. Ushbu buyruqlar tashqi qurilmalarni boshqarish uchun maxsus ishlab chiqilgan, masalan, "qurilma holatini tekshirish", "magnit boshni o'rnatish", "varaqning boshini o'rnatish", "qatorni chop etish". Kanal dasturlari Markaziy protsessor dasturlari bilan bir xil ramda saqlanishi mumkin. Markaziy protsessorning buyruqlar tizimi maxsus ko'rsatmalarni taqdim etadi, uning yordamida parametrlar kanalga uzatiladi va u qanday i / u dasturini bajarishi kerakligini ko'rsatadi. Shu paytdan boshlab Markaziy protsessor va kanal parallel ravishda ishlashi mumkin
Shakl: Hisoblash va kiritish-chiqarish operatsiyalarini parallel ravishda bajarish
Hisob-kitoblarni i / u operatsiyalari bilan birlashtirishning yana bir usuli tashqi qurilmalar i / u protsessori tomonidan emas, balki kontrollerlar tomonidan boshqariladigan kompyuterlarda amalga oshiriladi. Har bir tashqi qurilma (yoki bir xil turdagi tashqi qurilmalar guruhi) Markaziy protsessordan keladigan buyruqlarni mustaqil ravishda bajaradigan o'z boshqaruvchisiga ega. Bunday holda, tekshirgich va Markaziy protsessor asenkron ishlaydi. Ko'pgina tashqi qurilmalar elektromexanik tugunlarni o'z ichiga olganligi sababli, kontroller o'zining qurilmalarni boshqarish buyruqlarini Markaziy protsessorga qaraganda ancha sekinroq bajaradi. Ushbu holat hisob-kitoblar va i / o operatsiyalarining parallel bajarilishini tashkil qilish uchun ishlatiladi: buyruqlarni uzatish oralig'ida Markaziy protsessor boshqaruvchiga hisob-kitoblarni amalga oshirishi mumkin. Nazoratchi Markaziy protsessorga quyidagi buyruqni qabul qilishga tayyorligini, uzilish signali bilan yoki Markaziy protsessor bu haqda bilib, vaqti-vaqti bilan tekshirgichning holatini so'rashi mumkin.
Maksimal tezlashtirish effekti hisoblash va i / o ning eng to'liq bir-biriga mos kelishi bilan erishiladi. Protsessor faqat bitta vazifani bajaradigan holatni ko'rib chiqadi. Bunday vaziyatda tezlashuv darajasi ushbu vazifaning tabiatiga va uni dasturlashda mumkin bo'lgan parallellik qanchalik ehtiyotkorlik bilan aniqlanganligiga bog'liq. Hisoblash yoki i / o ustunlik qiladigan vazifalarda tezlashuv deyarli yo'q. Hisob-kitoblarni davom ettirish uchun i / o operatsiyasini to'liq bajarish kerak bo'lganda, masalan, keyingi hisob-kitoblar kiritilgan ma'lumotlarga bog'liq bo'lganda, bitta vazifada parallellik mumkin emas. Bunday hollarda Markaziy protsessor yoki kanalning ishlamay qolishi muqarrar.
Agar tizimda bir vaqtning o'zida bir nechta vazifalar bajarilsa, bitta vazifani hisoblashni boshqasining kirish-chiqishi bilan birlashtirish mumkin bo'ladi. Bitta vazifa biron bir hodisani kutayotganda (shuni ta'kidlaymizki, multidasturli tizimdagi bunday hodisa nafaqat kiritish-chiqarishni tugatish, balki, masalan, ma'lum bir vaqtning boshlanishi, faylni qulfdan chiqarish yoki yetishmayotgan dastur sahifasining diskidan yuklash bo'lishi mumkin), protsessor bo'sh emas, chunki bu dasturlarni ketma-ket bajarishda sodir bo'ladi, lekin boshqa vazifani bajaradi.
Vazifalar aralashmasining umumiy bajarilish vaqti ko'pincha ularning ketma-ket bajarilish vaqtidan kamroq bo'ladi.
Ommaviy ishlov berish tizimlarida protsessorni bir vazifani bajarishdan ikkinchisiga o'tkazish eng faol vazifaning tashabbusi bilan amalga oshiriladi, masalan, i / o operatsiyasini bajarish zarurati tufayli protsessordan voz kechganda. Shuning uchun bitta vazifa protsessorni uzoq vaqt egallashi va interaktiv vazifalarni bajarish imkonsiz bo'lib qolishi ehtimoli katta. Ommaviy ishlov berish tizimi o'rnatilgan kompyuter bilan Foydalanuvchining o'zaro ta'siri, u vazifani olib kelishi, uni dispetcherga-operatorga berishi va kun oxirida butun vazifalar to'plami bajarilgandan so'ng natijani olishiga bog'liq. Shubhasiz, ushbu tartib uskunaning ishlash samaradorligini oshiradi, ammo foydalanuvchi samaradorligini pasaytiradi.
Shakl: Ikki vazifani bajarish vaqti: bitta dastur tizimida (a), multidastur tizimida (b)
|
| |