Multiprogrammirovanie-v-sisteme-razdeleniya-vremeni-SRV

1.

Мультипрограммирование в
системе разделения
времени (СРВ)

2.

Что такое мультипрограммирование?
Мультипрограммирование — это фундаментальная концепция в операционных системах, которая
позволяет эффективно использовать вычислительные ресурсы.
Одновременное хранение программ
Эффективное использование ЦПУ
Центральный процессор (ЦПУ) не
Несколько программ могут
простаивает во время ожидания
одновременно находиться в оперативной
завершения операций ввода/вывода
памяти, ожидая выполнения. Это
одной программы, а мгновенно
значительно сокращает время загрузки и
переключается на выполнение другой.
повышает готовность к работе.
Иллюзия параллелизма
Для пользователя создается
впечатление, что несколько программ
выполняются одновременно на одном
процессоре, что значительно улучшает
интерактивность и отзывчивость
системы.

3.

Как работает
мультипрограммирование в СРВ?
Система разделения времени (СРВ) является логическим развитием
мультипрограммирования, фокусирующимся на предоставлении каждому пользователю
или процессу справедливой доли процессорного времени.
Временной квант
Каждому активному процессу выделяется фиксированный, очень короткий
интервал времени для выполнения на ЦПУ, называемый временным квантом.
Переключение контекста
По истечении временного кванта или при запросе на ввод/вывод,
происходит переключение контекста — сохранение состояния текущего
процесса и загрузка состояния следующего.
Быстрая смена задач
Благодаря молниеносному переключению между задачами, СРВ
обеспечивает минимальное время отклика и высокий уровень
интерактивности для всех пользователей.

4.

Преимущества и вызовы мультипрограммирования
Преимущества
Минусы
Максимальное использование ЦПУ
Сложное управление
ЦПУ никогда не простаивает, постоянно выполняя задачи, что
Требует сложных алгоритмов планирования процессов и
значительно повышает общую производительность системы.
управления памятью для предотвращения конфликтов и
обеспечения справедливости.
Поддержка многозадачности
Потенциальные задержки
Позволяет нескольким пользователям и приложениям
Очень долгие задачи могут испытывать небольшие задержки,
одновременно работать на одной системе без заметных
а отслеживание состояния многих процессов усложняется.
задержек.

5.

Итог: мультипрограммирование —
основа современных ОС
Мультипрограммирование, особенно в рамках систем разделения времени, является
краеугольным камнем функциональности современных операционных систем.
Эволюция СРВ
Баланс и интерактивность
Система разделения времени — это
Обеспечивает оптимальный баланс
усовершенствованное
между эффективным использованием
мультипрограммирование,
системных ресурсов и высокой
гарантирующее каждому процессу
интерактивностью для
предсказуемый доступ к ЦПУ.
пользователя.
В основе современных систем
Концепции мультипрограммирования и СРВ лежат в основе Windows, Linux, Unix
и других ОС, поддерживая многозадачность и многопользовательский режим.