<<
>>

4.6. УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 4.6.1. ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОЙ ОБРАБОТКИ

В системах обработки данных в качестве основного критерия эффективности используется среднее время обслуживания заявок. При оперативной обработке вычислительных задач невозможно проводить одновременно и их сортировку.
Задачи с различной длительностью решения поступают на процессор в случайном по­рядке. В связи с этим невозможно использовать режим SPT (Shortest-Processing-Task-first), назначающий задачи на решение в порядке убывания времени их решения. В реальных системах оперативной обработки априорная информация о времени ре­шения задач, как правило, отсутствует. Чтобы воспользоваться принципами планирования на основе алгоритма SPT, в систему вводятся средства, которые выявляют короткие и длинные рабо­ты непосредственно в ходе вычислительного процесса.

Алгоритм RR. Простейшее правило планирования работ, обес­печивающее выполнение указанного требования, задается алго­ритмом циклического обслуживания (рис. 4.17) — алгоритмом RR (Round-Robin).

Рис. 4.17. Алгоритм RR


Заявки на выполнение работ поступают с интенсивностью к в очередь О, откуда они выбираются и исполняются процессо­ром CPU. Для обслуживания отдельной заявки отводится посто­янный квант времен и q, достаточный для выполнения несколь­ких тысяч операций. Если работа была выполнена за время q, она покидает систему. В противном случае она вновь поступает в конец очереди и ожидает предоставления ей очередного кванта процессорного времени.

Алгоритм FB. Для обеспечения еще более быстрой реакции системы на короткие работы в системах оперативной обработ­ки используются алгоритмы многоуровневого циклического пла­нирования. Одним из таких алгоритмов является алгоритм FB (Foreground-Background).

Заявки на выполнение работ поступают в очередь Оі (рис. 4.18). Работы, стоящие в очереди Оь получают квант процессорного

Рис. 4.18. Алгоритм FB



времени д. Если за это время работа была выполнена, то она по­кидает систему. В противном случае заявка на работу переносит­ся в очередь СЪ, откуда она может быть занесена в очереди 0з,04,...,0„. Очереди обслуживаются в следующем порядке. Если имеется хотя бы одна заявка в очереди О ь то эта заявка непре­менно обслуживается. Заявки из очереди СЬ обслуживаются при условии, что нет заявок в очереди О\. Аналогично заявки из оче­реди обслуживаются только в том случае, если все очереди О],..., От_і пусты. Заявка, достигшая последней очереди О,,, оста­ется в ней до полного завершения работы.

Применяются модификации алгоритма ЕВ, различающиеся по величине квантов времени, предоставляемых заявкам из разных очередей. Возможно планирование на основе постоянной вели­чины кванта или с использованием квантов переменной длитель­ности, которая возрастает по мере увеличения номера очереди. Одна из таких модификаций — алгоритм планирования ЕВ с уче­том приоритетов работ. поступающие в систему, раз­деляются в зависимости от приоритетов 1 п на и потоков /)..../„.

Приоритеты задач относительны, т.е. поступление в систему за­явки более высокого приоритета не прерывает процесс обработ­ки менее приоритетных заявок, но при освобождении ресурса более приоритетные заявки будут назначены в первую очередь. Работы с высшим приоритетом поступают в очередь Оь а рабо­ты с низким приоритетом — в очередь Работам, выбираемым на обслуживание из разных выделяются кванты време­

ни различной длительности, причем заявкам из очереди выделяется больший по продолжительности квант времени, чем

заявкам из очереди От_|, т = 2л.

Приоритеты работам могут назначаться исходя из трудоем­кости последних. Если трудоемкости работ известны хотя бы приближенно, то работам с большой трудоемкостью присваива­ются низкие приоритеты и они сразу же поступают в соответствующего в которых получают большие

кванты времени. В результате этого трудоемкие работы не будут задерживать процесс выполнения менее трудоемких работ. Если трудоемкость работы была занижена, т.е. ее приоритет оказался завышен, то после окончания для нее кванта време­

ни работа переместится в очередь следующего, более низкого приоритета.

Алгоритм планирования с учетом приоритетов очень эффек­тивен для ЭВМ с ограниченной емкостью оперативной памяти, не позволяющей разместить в ней программы всех работ, вы­полняемых системой. В таком случае в оперативной памяти раз­мещается только небольшая часть программ, а остальные про­граммы хранятся во внешней памяти — на магнитном диске. Все программы циклически обслуживаются в предоставленном им кванте процессорного времени, поэтому они вызываются в оперативную память поочередно, а получив квант обслужива­ния, удаляются из нее во внешнюю память (вытесняются на диск). Процесс циклического завершения программ в оператив­ной памяти называется свопингом. Если система работает со свопингом и все без исключения работы поступают в первую очередь, причем всем очередям выделяются одинаковые кванты времени, то затраты ресурсов системы на свопинг крайне боль­шие. Для уменьшения непроизводительных затрат целесообраз­но трудоемкие работы сразу же размещать в очередях с низки­ми приоритетами и выделять им большие по длительности кван­ты времени.

При выполнении процедур вытеснения на диск записывается информация о занимаемой задачей основной памяти и о текущем состоянии задачи, необходимая для продолжения работы систе­мы. Разделение ресурсов задачами базируется на периодическом уменьшении приоритетов задач, находящихся в основной памя­ти, и как только приоритет задачи в основной памяти становит­ся меньше приоритета задачи на диске, выполняется процедура вытеснения.

Алгоритм Корбато. Приоритетность программ для систем со свопингом может назначаться в соответствии с алгоритмом Кор­бато. Здесь априорно принимается следующее предположение: программы с большей длиной более трудоемкие. Исходя из этого предположения приоритеты программам присваиваются на ос­нове

целая часть X;

длина программы в байтах;

где [х] —

Ьп -

Ьа -

число байт, передаваемых между оперативной и внешней памя­тью за время q, равное минимальной длительности кванта.

Отношение Ьп/Ь^определяет число квантов времени, необ­ходимых для загрузки программы в оперативную память и для вывода ее из оперативной памяти.

<< | >>
Источник: Т.П. Барановская, В.И. Лойко, М.И. Семенов, А.И. Трубилин. Информационные системы и технологии в экономике: Учебник. - 2-е изд., доп. и перераб. Под ред. В.И. Лойко. - М.: Финансы и статистика, - 416 с: ил.. 2005 {original}

Еще по теме 4.6. УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 4.6.1. ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОЙ ОБРАБОТКИ:

  1. 4.5.5. КОНЦЕПЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С УПРАВЛЕНИЕМ ПОТОКОМ ДАННЫХ
  2. 1.4. СТРАТЕГИЧЕСКИЙ И ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЛИНГ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
  3. 4.3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ОБРАБОТКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ
  4. 56 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ
  5. 1.4.2. Особенности оперативных постановок информационных, вычислительных задач и их комплексов
  6. 4.5.3. КЛАССИФИКАЦИЯ АРХИТЕКТУР ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
  7. 1.6.1 Взаимосвязь между системами электронной обработки данных и этой книгой
  8. 8.4.2. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
  9. 1.4. Налоги за природные ресурсы в системе налогообложения экономических (хозяйственных) ресурсов
  10. Оперативный план системы
  11. 4.6.2. МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПАКЕТОВ ЗАДАЧ С ПРЕРЫВАНИЯМИ
  12. 29. Приказная система управления и система местного самоуправления в период сословно-представительной монархии
  13. 15. Дворцово-вотчинная система управления. Система кормления
  14. 4.6.3. МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПАКЕТОВ НЕЗАВИСИМЫХ ЗАДАЧ БЕЗ ПРЕРЫВАНИЙ
  15. 3.5. ИНФОРМАЦИОННОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ3.5.1. Информационное обеспечение системы управления персоналом организации
  16. 1.4 Организационная система и система управления
  17. 8.2.3. Сбор и обработка информации при помощи показателей и систем показателей
  18. Ресурсы кредитной системы
  19. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ РЕСУРСОВ
  20. 1.6. Состав и структура системы налоговых платежей за природные ресурсы