Функционирование вычислительных cиcтeм

1. Цель

Практическое освоение студентами теории и мeтoдики иcпoльзoвaния мoдeлиpoвaния для oцeнки функциoниpoвaния peaльныx cиcтeм, иccлeдoвaть peжимы paбoты вычиcлитeльныx cиcтeм.

2. Теоретическая часть

Всякая вычислительная система создается для решения некоторого множества вычислительных или информационных задач, которые в совокупности называются задачами обработки данных. Для успешного решения любой задачи в вычислительной системе необходимо иметь:

· программу, реализующую алгоритм решения задачи;

· аппаратные средства ВС для ввода программы, выполнения программы, получения дополнительной информации и вывода результатов;

· дополнительные программные средства, необходимые для решения прикладной задачи (стандартные программы).

Существует три вида систем обработки данных (СОД), отличающихся друг от друга требованиями к скорости получения результатов решения задач:

системы реального времени (СРВ), в которых требования к скорости обработки информации очень высокие из-за необходимости решения задач в темпе реального времени (примером являются системы навигации и управления летательными аппаратами);

системы оперативной обработки (СОО), в которых планирование заданий на обработку данных осуществляется исходя из требования минимальности времени выполнения каждого полученного задания. Примером такого вида систем является система обработки данных для персонала боевых расчетов пунктов управления;

системы пакетной обработки (СПО), в которых основным требованием является минимизация простоя оборудования при решении поставленных задач.

Запуск прикладной программы в работу, предоставление ей необходимых аппаратных мощностей и программных средств осуществляется операционной системой. Порядок представления прикладной программе перечисленных средств определяется режимом обработки данных, реализованных в операционной системе ЭВМ.

Различают однопрограммные и мультипрограммные режимы обработки данных.

К однопрограммным режимам относятся:

· режим непосредственного доступа (РНД);

· пакетный однопрограммный режим (П1П).

Мультипрограммными режимами обработки данных являются:

· пакетный мультипрограммный режим (ПМП);

· режим разделения времени (РРВ).

Режим непосредственного доступа широко применялся в ЭВМ первого поколения и используется при работе с современными персональными компьютерами. Режим РНД характерен тем, что ЭВМ предоставляется только одному пользователю, который осуществляет взаимодействие с машиной посредством пульта управления (сейчас - клавиатура, мыши и дисплеи). Время решения каждой задачи в режиме РНД складывается из времени ТВВ ввода программы и данных в ЭВМ, времени ТР работы процессора над решением задачи, времени ТВУ обмена данными с внешними устройствами (включая вывод результатов в обработки), времени ТОП обслуживания ЭВМ и задачи оператором ЭВМ при ее подготовке к запуску и по окончании решения задачи: